The Role of Carbon Precursor on Boron Carbide Synthesis by Laser-CVD
采用CO2激光辅助化学气相沉积（LCVD）技术，在BCl 3、H2和CH 4或C2 H4的动态反应气氛中制备了菱面体B4 C（r-B4 C）涂层。讨论了碳前驱体对沉积动力学的影响。使用乙烯作为碳前体呈现出优于使用甲烷的几个优点，甲烷是CVD工艺中的常规碳前体。这些优点主要与其在激光波长下的高吸收系数和较高的粘附系数有关，这使得能够在较低的碳前体浓度下获得较高的沉积速率和膜厚度控制。碳含量为15至22原子%的膜以高达每秒0.12微米的沉积速率生长。关键词：菱面体碳化硼（r-B4 C），激光化学气相沉积。
2002-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Doping the spin-polarized Graphene minicone on Ni(111)
本文理论研究了在Gr/Ni(111)上掺杂稀土离子以诱导自旋极化微锥态至费米能级的可行性，通过比较不同稀土离子确定了最佳掺杂元素并阐明了电荷转移机制。
2024-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural, electrical and magnetic studies of Co:SnO2 and (Co,Mo):SnO2 films prepared by pulsed laser deposition
在这里，我们报告的结构，光学，电学和磁学性能的Co掺杂和（Co，Mo）共掺杂的SnO2薄膜沉积在r切蓝宝石衬底上的脉冲激光沉积。沉积期间的衬底温度保持在500 ℃。X射线衍射分析表明，无论掺杂浓度和掺杂元素如何，未掺杂和掺杂的薄膜都是沿[101]方向择优取向的晶体。光学研究表明，Mo的存在下，反转的蓝移的趋势观察到的Co掺杂的薄膜。对于所研究的Co和Mo掺杂浓度，Mo的掺入并不有助于增加膜的导电性或增强Co掺杂膜的铁磁有序性。
2013-07-08 cond-mat.mtrl-sci
SnS2 thin film with in-situ and controllable Sb doping via atomic layer deposition for optoelectronic applications
本文通过原子层沉积超循环工艺实现SnS2薄膜的原位可控Sb掺杂，发现掺杂可提高功函数并显著提升光电探测器性能，为下一代光电应用提供指导。
2024-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of boron pairs in highly boron laser doped silicon
在浓度为0.02at.%的掺硼硅上进行了二次离子质谱和霍尔效应测量和12at.%。超高硼掺杂是通过用BCl3饱和Si晶片的化学吸附位点，然后进行纳秒激光退火（气体浸没激光掺杂）来进行的。因此，硼浓度随着工艺重复次数几乎线性地变化。然而，空穴浓度在高硼浓度下趋于饱和的情况并非如此。硼和空穴浓度之间的差异随着硼浓度的平方而增加，指向硼对的形成作为对非活性硼的增加的主要贡献。
2022-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Doping Graphene via Organic Solid-Solid Wetting Deposition
有机固体-固体润湿沉积（OSWD）使得能够在不需要溶解度或真空条件的情况下制造超分子结构。该技术是基于一个过程，直接产生二维单层从三维固体有机粉末。因此，可以使不溶性有机颜料和半导体在环境条件下在基底表面（例如石墨烯和碳纳米管）上诱导单层自组装。因此，上述事实打开了OSWD在碳基纳米电子学背景下的带隙工程应用的潜力。然而，石墨烯通过OSWD的掺杂尚未得到验证，主要是由于经典的OSWD制备过程不允许通过拉曼光谱进行分析，拉曼光谱是确定石墨烯掺杂的主要技术之一。因此，在这里，我们描述了一种新的方法来诱导OSWD石墨烯导致适合于拉曼光谱的样品。分析揭示了石墨烯的拉曼光谱内的峰位移，这是p型掺杂的特征。化学掺杂的其他证据是通过扫描隧道光谱学发现的。该结果开辟了一种非常容易应用，低成本和环保的方式，用于通过市售的有机颜料掺杂石墨烯。
2017-09-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.atm-clus
Tunable Doping and Mobility Enhancement in 2D Channel Field-Effect Transistors via Damage-Free Atomic Layer Deposition of AlOX Dielectrics
本研究提出一种可规模化的PEALD工艺，可在二维材料上无损伤沉积AlOX介质，通过调控介质厚度实现二维材料掺杂水平的系统调节，提升器件载流子迁移率，为异质电子电路器件特性精准调控提供新方案。
2024-08-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Nitrogen-Doped Graphene Sheets Grown by Chemical Vapor Deposition: Synthesis and Influence of Nitrogen Impurities on Carrier Transport
通过成功合成n型和p型掺杂的石墨烯，将为实现石墨烯作为纳米电子学中的二维材料的实际应用提供重大进展。然而，仍然缺乏可靠的掺杂和对石墨烯晶格中由电离的施主或受主控制的带电杂质存在下的载流子输运的透彻理解。在这里，我们报告的实验实现少层氮掺杂（N掺杂）石墨烯片的化学气相沉积的有机分子1，3，5-三嗪铜金属催化剂。通过降低生长温度，氮掺杂的原子百分比从2.1%提高到5.6%。随着掺杂浓度的增加，N掺杂石墨烯片表现出从p型到n型的交叉行为，伴随着电子-空穴输运不对称性的强烈增强，表现出掺入的氮杂质的影响。此外，通过对X射线光电子能谱学、拉曼光谱和电学测量数据的分析，我们发现吡啶类和吡咯类N杂质在决定N掺杂石墨烯片中载流子输运行为方面起着重要作用。
2013-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Deposition of High-Quality HfO2 on Graphene and the Effect of Remote Oxide Phonon Scattering
我们展示了高质量的HfO 2薄膜在石墨烯上的原子层沉积，并报告了双氧化物石墨烯晶体管中的远程氧化物声子（ROP）散射的大小。具有30 nm HfO 2氧化层的顶栅显示出大于1.5x10^（13）/cm^（2）的优异掺杂容量。HfO 2覆盖的石墨烯中的载流子迁移率在低温下达到20，000 cm^（2）/Vs，这是氧化物覆盖的石墨烯中最高的，并且与原始样品相比。随温度变化的电阻率表现出ROP散射从SiO2衬底和HfO 2覆盖层的效果。在室温下，HfO 2薄膜的表面声子模式以54 meV为中心，占主导地位，并将载流子迁移率限制在约20，000 cm^（2）/Vs。我们的研究结果强调了石墨烯器件中氧化物的重要选择。
2009-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of F4TCNQ dopant diffusion using transport measurements in organic semiconductors
本文报道了F_4TCNQ掺杂有机半导体（主体）材料的电输运性质。通过监测原位样品的电导在沉积过程中和沉积后，我们表明，顺序沉积的F4TCNQ和主机半导体的半导体的体掺杂的结果。此外，通过调节底部F4TCNQ层的厚度，可以容易地控制主体的掺杂密度（和导电性）。这种用于掺杂的替代方案比掺杂小分子的常规方式更简单，常规方式涉及主体和掺杂剂的同时共蒸发。在这里概述的顺序掺杂方案中，由于F4TCNQ在主体材料中的快速扩散而发生主体的体掺杂。F4TCNQ在宿主中的运动是复杂的，并不总是由简单的扩散过程描述。原位输运测量提供了一种快速简便的方法来测量掺杂剂在新基质中的扩散。基于掺杂的结果，我们还概述了一种可能的路线，以改善在制造环境中的有机薄膜晶体管的掺杂。
2013-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Third Harmonic Generation And Photoluminescence Measurements in Zinc Oxide And Aluminum doped Zinc Oxide Thin Films Grown by Atomic Layer Deposition
本文实验研究原子层沉积掺铝氧化锌薄膜的禁带、波长依赖三次谐波与单光子光致发光，发现最高4%弱掺杂可使三阶非线性响应较未掺杂样品数倍增强。
2023-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Stabilization of tetragonal/cubic phase in Fe doped Zirconia grown by atomic layer deposition
通过掺杂过渡金属薄膜来实现高温铁磁性被认为是在创新的自旋电子器件中集成自旋基元件的可行方法。在这项工作中，我们研究了Fe掺杂对原子层沉积（ALD）生长的ZrO 2的结构特性的影响，使用Zr（TMHD）4的Zr和Fe（TMHD）3的Fe前体和臭氧作为氧源。生长过程中的温度固定在350°C。调整ALD工艺以获得具有均匀化学组成的Fe掺杂的ZrO 2膜，如通过飞行时间二次离子质谱所见。通过控制ALD前体脉冲比，有效地达到了Fe含量的控制，如通过X射线光电子能谱（XPS）和光谱椭圆偏振法所检查的。从XPS，Fe被发现在Fe 3+化学状态，这最大化每个原子的磁化强度。我们还发现，通过掠入射X射线衍射，在ZrO 2中包含Fe杂质诱导ZrO 2薄膜的非晶化，同时在600°C下快速热退火后稳定高温结晶四方/立方相。
2012-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Growth of p-doped 2D-MoS$_2$ on metal oxides from spatial atomic layer deposition
在这封信中，我们报告通过化学气相沉积直接在Al $_2$ O $_3$薄膜的空间原子层沉积生长的MoS $_2$单层的合成。合成的单分子膜的特征在于原子力显微镜以及共焦拉曼和光致发光光谱。我们的数据表明，2D材料的形态和性质根据其在基底上的位置而有很大的不同。靠近材料源，我们发现具有几百微米的边缘长度的单个薄片表现出0.3%的拉伸应变，在$n_e=0.2 \cdot 10^{13}$ cm $^{-2}$的数量级上的n掺杂和对光致发光信号的主要三价电子贡献。与此相反，我们确定了一个毫米大小的区域下游，这是由密集的，小的MoS $_2$微晶与几微米的边长下降到纳米制度和覆盖率超过70%。该纳米晶体层显示出仅<0.02%的显著降低的应变，在1.86 eV的能量下的光致发光发射具有降低的三电子贡献，并且似乎是p掺杂的，载流子密度为$n_h=0.1 \cdot 10^{13}$ cm $^{-2}$。在没有替代掺杂、后处理或使用额外化学品的情况下，在标准CVD工艺中实现的不寻常的p型掺杂可能被证明对应用有用。
2022-02-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
The Fe-Mg interplay and the effect of deposition mode in (Ga,Fe)N doped with Mg
研究了Mg共掺杂及其沉积方式对金属有机气相外延（Ga，Fe）N层中Fe分布的影响。均匀和数字Mg共掺杂的样品被认为是对比的情况下，（Ga，Fe）N层没有任何共掺杂浅杂质。层的结构分析，通过高分辨率透射电子显微镜和高分辨率和同步辐射X-射线衍射给出的事实，即在均匀的Mg掺杂的情况下，Mg和Fe竞争性地占据Ga-取代阳离子位点，降低了Fe掺入的效率的证据。相应地，磁化的特性从非共掺杂膜中的铁磁类修改为均匀Mg共掺杂的情况下的顺磁性。的研究结果进行了讨论，通过从头计算得到的Vis-`a-Vis理论结果，显示只有一个微弱的影响，共掺杂体GAN中的两个Fe阳离子的配对能。然而，根据这些计算，共掺杂反转的Fe阳离子的配对能量在富Ga表面的符号，证实了Fe聚集发生在生长表面的观点。与均匀沉积模式相比，数字沉积模式能显著促进磁性离子的聚集。以这种方式形成的富Fe纳米晶体分布不均匀，给出了观察到的偏离标准超顺磁性行为的原因。
2011-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An integrated approach to doped thin films with strain tunable magnetic anisotropy: Powder synthesis, target preparation and pulsed laser deposition of Bi:YIG
提出了一种制备具有可调磁各向异性的铁磁绝缘体（Bi掺杂钇铁石榴石）薄膜的合成/加工方法。由于所需的磁性能依赖于可控的厚度和成功的掺杂，我们注意到整个合成/加工过程（纳米粉末合成，纳米晶靶制备和脉冲激光沉积（PLD））。用PLD法在（111）取向的钇铝石榴石上沉积了原子级平坦的薄膜。我们显示了一个显着的增强薄膜中的垂直各向异性，引起的应变诱导各向异性。此外，垂直各向异性是可调的，通过减少膜厚度和在3.5 nm的临界厚度的形状各向异性消除。
2016-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Charge doping and large lattice expansion in oxygen-deficient heteroepitaxial WO3
三氧化钨是一种用途广泛的材料，从电致变色和光电子器件到水分解和化学反应的催化剂，都有广泛的应用。对于技术应用，WO 3的薄膜特别有吸引力，利用高表面积与体积比和可调的物理性质。然而，化学计量的结晶薄膜的生长是具有挑战性的，因为沉积条件对氧空位的形成非常敏感。在这项工作中，我们展示了如何背景氧气压力在脉冲激光沉积过程中可以用来调整的结构和电子性能的WO 3薄膜。通过进行X射线衍射和低温传输测量，我们发现WO3晶格体积的变化高达10%，伴随着绝缘体到金属的过渡作为电子掺杂水平增加的函数。我们使用先进的从头计算详细描述的氧空位缺陷态的性质，和它们的演变方面的过剩电荷浓度。我们的研究结果描绘了一个有趣的情况下，结构，电子，光学和传输性能的WO 3单晶薄膜都可以有目的地调整通过适当的控制在生长过程中形成的氧空位。
2017-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping-induced spin Hall ratio enhancement in A15-phase, Ta-doped Beta-W thin films
随着自旋电子器件变得越来越普遍，寻找具有大自旋霍尔效应的无Pt材料的愿望正在增加。以前的研究表明，β W，纯W的亚稳A15结构变体，具有与Pt相当的电荷-自旋转换效率，并且预测β W（Ta）合金应该更有效。在这里，我们展示了在室温下使用直流磁控共溅射沉积的掺Ta（W（4-x）Tax（x在0.28和0.4之间））的A15相β W薄膜中自旋霍尔比（SHR）的增强。在密切的协议与理论预测，我们发现，SHR的掺杂膜是约。比纯Beta W薄膜大9%。我们还发现，在具有Co2 Fe 6 B2的设备中的SHR几乎是具有Co 4Fe 4 B2的设备中的SHR的两倍。这项工作表明，通过优化沉积参数和衬底，最佳的W3 Ta合金的制造应该是可行的，打开大门，商业上可行的，Pt自由，自旋电子器件。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thulium and ytterbium-doped titanium oxide thin films deposited by ultrasonic spray pyrolysis
采用金属有机喷雾热分解沉积法，以二乙酰丙酮钛（IV）、三乙酰丙酮铥（III）和三乙酰丙酮镱（III）为原料，制备了掺铥和掺镱的二氧化钛薄膜。研究了300°C至600°C的沉积温度。薄膜的结晶度和掺杂质量进行了研究。用电子探针、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对TiO 2：Tm，Yb的结构和组成进行了表征。沉积速率可达0.8 \mum /h。在400°C或更高温度下合成后获得TiO 2的锐钛矿相。在低沉积温度下，通过退火处理消除有机污染。
2012-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Ge incorporation inside 4H-SiC during Homoepitaxial growth by chemical vapor deposition
在这项工作中，我们报告的GeH 4气体的添加过程中同质外延生长的4 H-SiC的化学气相沉积。Ge的引入虽然伴随着Ge液滴在表面的聚集，但对表面形貌和缺陷密度没有显著影响。4 H-SiC基体中Ge的掺入量在1017 ~ 1018at.cm-3之间，主要受生长温度和GeH 4流量的影响。其他生长参数，如C/Si比，极性，或偏离取向没有表现出任何显着的影响。另一方面，添加GeH 4导致有意的n型掺杂水平增加2至5倍，这取决于气相中的C/Si比。
2014-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Doping Concentration Modulation in Vanadium Doped Monolayer Molybdenum Disulfide for Synaptic Transistors
掺杂是改变二维材料电子性质并赋予其新功能的有效方法。然而，在2D材料中，具有大尺度均匀性的替代掺杂浓度的宽范围控制仍然具有挑战性。在这里，我们报告了原位化学气相沉积生长的钒（V）掺杂的单层二硫化钼（MoS 2）具有广泛的可调掺杂浓度范围从0.3至13.1原子%。调节掺杂浓度的关键在于使用合适的具有不同掺杂能力的V前驱体，这也产生了大范围的均匀掺杂效应。首次采用重掺杂MoS_2作为沟道材料制备了人工突触晶体管。突触增强，抑郁症和重复学习过程中模仿的栅极可调沟道电导的变化，在这样的晶体管具有丰富的V原子捕获/脱陷电子。这项工作显示了一种可行的方法来掺杂单层2D半导体，并展示了它们在人工突触晶体管中的用途。
2021-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Reduction of conductivity and ferromagnetism induced by Ag doping in ZnO:Co
为了研究ZnO基稀磁材料的铁磁性质以及铁磁性与载流子之间的关系，在脉冲激光沉积法制备的ZnO薄膜中进行了Co和Ag的共掺杂。霍尔传输测量结果表明，Ag掺杂高达5%，导致本机n型载流子的渐进补偿。磁化曲线显示铁磁性的贡献，所有样品在5 K和室温下，随着Ag浓度的增加而减少。第一性原理模拟的Co-Ag缺陷的可能配置建议周围的间隙Co杂质的铁磁性的起源的纳米团簇的形成。Ag的共掺杂导致这些团簇的总自旋和居里温度的降低。
2013-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Chemically Tailored Growth of 2D Semiconductors via Hybrid Metal-Organic Chemical Vapor Deposition
本研究提出结合液相金属前驱体沉积与气相有机硫族元素输运的混合MOCVD方法，实现了形貌、掺杂及结构可调的高结晶度二维TMDCs生长，可满足实验室规模的多种合成需求。
2024-03-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Seed Layer Engineering for Effective Charge Transfer Doping of MoS$_2$ Transistors
Purdue University（普渡大学）
研究通过种子层工程调控MoS₂晶体管的电荷转移掺杂，发现种子层厚度和沉积条件对阈值电压和导通电流有显著影响，利用多模光谱技术揭示了种子层对界面电荷环境的调控作用。
2026-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Inhomogeneity of donor doping in SrTiO3 substrates studied by fluorescence-lifetime imaging microscopy
利用荧光寿命成像显微镜（FLIM）研究了SrTiO 3单晶中施主的分布。在Nb和La掺杂的SrTiO 3的表面上，发现具有不同荧光强度和寿命的结构，这可能与不同浓度的Ti 3+有关。此外，施主的不均匀分布导致表面的不均匀导电性，这使得通过在掺杂单晶顶部沉积氧化物薄膜来生产潜在的电子器件变得复杂。因此，我们建议FLIM作为一种方便的技术（长度尺度：1 $μ$ m）的掺杂氧化物表面的质量进行表征，这可能有助于确定适当的衬底材料。
2013-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and optical characterization of Mn-doped ZnS nanocrystalline thin films prepared via chemical bath deposition
本研究通过化学浴沉积法合成掺锰ZnS纳米晶薄膜，并通过XRD、SEM和光谱分析证实其晶体结构和光学性能，为光电子和光伏应用提供材料基础。
2025-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of Curie temperature in Ga(1-x)Mn(x)As/Ga(1-y)Al(y)As ferromagnetic heterostructures by Be modulation doping
在Ga（1-x）Mn（x）As/Ga（1-y）Al（y）As异质结和量子阱中研究了Be调制掺杂对Ga（1-x）Mn（x）As铁磁性质的影响。在Ga（1-y）Al（y）As势垒中引入Be受主，使Ga（1-x）Mn（x）As的居里温度TC从未掺杂的70 K提高到调制掺杂的100 K以上。这种增加是定性的载体介导的铁磁性的多频带平均场论模拟一致。一个重要的特征是T_C的增加只发生在那些在磁性层沉积之后引入调制掺杂的结构中，而不是在先生长Be掺杂层时。这种行为是预期从Mn间隙形成的费米能的值在生长过程中的强烈的敏感性。
2003-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Selective surface modification and layer thinning of MoS2 via ultraviolet light irradiation in ionic solution
过渡金属二硫属化合物（TMD）（例如MoS 2）的电气和光电特性高度依赖于载流子掺杂和层厚度。选择性地控制这两个关键特性的能力对于开发基于TMD的多功能设备应用非常重要，这仍然具有挑战性。在这里，我们报告了一种策略，通过紫外线（UV）光照射在银离子溶液环境中的可控的表面改性和层变薄的二硫化钼。结果表明，通过调节紫外光照射时间，可以在单层MoS 2上均匀沉积纳米结构的Ag纳米薄膜（~2.9 nm），并产生可控的p型掺杂效应，同时可以将MoS 2从少层到块状晶体的厚度减薄到原子单层极限。银纳米结构的沉积和层减薄过程已被证明是从MoS 2的边缘开始的，并且与边缘类型无关，从而揭示了独特的UV光辅助缺陷诱导的表面改性和层减薄机制。总的来说，这项研究提供了一种新的方法，选择性控制掺杂和层厚度的TMD，铺平了道路，开发新型的二维纳米电子学和集成光电子学。
2023-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Aluminum oxide nucleation in the early stages of atomic layer deposition on epitaxial graphene
采用原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱（Raman）研究了在碳化硅（4H-SiC）表面单层外延石墨烯（EG）上直接原子层沉积（ALD）过程中氧化铝（Al2O3）的成核和生长机制。与对于其他类型的石墨烯通常观察到的相反，在EG的情况下观察到大且均匀密度的成核位点，并且归因于EG/SiC界面处缓冲层的存在。沉积过程的特征在于在非常早期的阶段中的Al2O3岛生长，随后在仅40个ALD循环之后由于岛聚结而形成连续的Al2O3膜（2.4 nm厚），以及随后的逐层生长。拉曼光谱分析表明ALD工艺对EG的缺陷密度和掺杂的影响很小。EG应变也几乎不受岛屿生长和合并的制度中的沉积，而一个显着的增加后，观察到一个紧凑的Al2O3膜的形成。所获得的结果对于需要集成超薄高k绝缘体的外延石墨烯的器件应用具有重要影响。
2020-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Reproducibility and off-stoichiometry issues in nickelate thin films grown by pulsed laser deposition
稀土镍酸盐是一种强相关氧化物，在可由稀土离子半径调节的温度下显示金属到绝缘体的转变。在PrNiO $_3$和NdNiO $_3$中，转变非常尖锐并且显示出类似于一阶转变的滞后行为。转变发生的温度和相关的电阻率变化对掺杂极其敏感，因此对在薄膜生长期间可能出现的非化学计量问题极其敏感。在这里，我们报告的NdNiO $_3$膜的传输特性的强烈偏差，可以出现在薄膜连续生长在名义上相同的条件下，脉冲激光沉积，一些样品显示出良好的发展过渡电阻率变化高达五个数量级，而其他金属下降到低温。通过对\textit{in-situ} X-射线光电子能谱学数据的详细分析，我们将这种行为与大水平的阳离子非化学计量学有关，这也转化为Ni价态和带宽的变化。最后，我们证明，这种缺乏可重复性可以显着缓解通过使用单相NdNiO $_3$目标。
2017-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Properties of MgB2 thin films with carbon doping
研究了物理化学气相沉积法制备的掺碳MgB_2薄膜的结构和超导特性。将含碳的金属有机前体双（双）镁添加到载气中以实现碳掺杂。随着膜中碳的量增加，电阻率增加，Tc降低，并且上临界场与清洁膜相比显著增加。在碳掺杂的薄膜中的自场Jc低于在干净的薄膜中的自场Jc，但是对于高得多的磁场，Jc保持相对高，表明更强的钉扎。在结构上，掺杂的薄膜纹理与纳米晶粒和高电阻的非晶区域的晶界。碳掺杂方法可用于生产用于高磁场应用的MgB 2材料。
2004-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Optical and magneto-optical interactions in Co-doped CeO$_2$ thin films prepared by pulsed laser deposition
Charles University（查理大学）；University of Pardubice（帕尔杜比采大学）；University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Chungnam National University（忠南国立大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本研究针对钴掺杂CeO₂铁磁性起源不明的问题，采用脉冲激光沉积制备不同掺杂比例的薄膜，通过光谱测量揭示相关跃迁，推断钴掺杂对铁磁性的关键影响，提供介电张量光谱供器件建模使用。
2026-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization and heteroepitaxial growth of metastable tetragonal FeS thin films by pulsed laser deposition
利用脉冲激光沉积技术制备了亚稳态硫化亚铁（FeS），其体相为超导体，临界温度为4 K。综合实验揭示了四个重要因素，以稳定的tetraxFeS外延薄膜：（i）300 °C的最佳生长温度，随后热淬火，（ii）最佳生长速率约7 nm/min，（iii）使用高纯度的体靶，和（iv）使用单晶衬底与小的面内晶格失配（CaF 2）。电阻率测量结果表明，所有的薄膜都没有表现出超导性。虽然使用四硫化二铁外延膜作为沟道层来制造双电层晶体管结构以实现高密度载流子掺杂，但是没有观察到相变。缺乏超导性的可能原因包括晶格应变、膜的非化学计量、在栅极偏压下离子液体的电化学蚀刻以及器件制造期间的表面退化。
2019-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of Rhenium Concentration on Charge Doping and Defect Formation in MoS2
研究铼浓度对MoS2单层中电荷掺杂和缺陷形成的影响，发现高浓度铼导致聚集，降低掺杂效率并产生缺陷态，影响激子复合。
2024-01-03 cond-mat.mtrl-sci
2D Magnetic Semiconductors via Substitutional Doping of Transition Metal Dichalcogenides
本文综述了通过CVD方法对TMDs单层进行掺杂以制备二维磁性半导体的研究，探讨了掺杂对材料结构与光电磁性质的影响，并重点介绍了掺杂诱导的铁磁性与谷泽曼位移等磁学性质，为自旋电子学等应用提供指导。
2023-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural and transport properties of 4f electron doped Y1-x(Dy)xPdBi topological semi-metallic thin films
研究了4f电子掺杂对脉冲激光沉积法制备的Dy掺杂半Heusler Y1-x（Dy）xPdBi（x =0，0.2，0.5，1）薄膜的结构、电学和磁输运性质的影响。Dy掺杂导致晶格收缩，随着Dy掺杂的增加，晶格收缩从母体x =0样品的0%增加到x=1样品的约1.3%。电输运测量表明，在3 K至300 K的温度范围内的典型的半金属行为和电阻率急剧下降，在低温（小于3 K）的所有样品。高磁场下的磁输运测量和Shubnikov de-Hass振荡表明，对于这些拓扑非平凡的样品，Dy掺杂诱导的晶格收缩在修改费米面、载流子浓度和有效电子质量方面起着积极的作用。有一个统一的抑制超导性的发病与增加Dy掺杂，这可能是有关的增加本地交换场所产生的4f电子在Dy。结果表明，通过f电子掺杂可以调节YPdBi的能带结构参数，应变薄膜Y1-x（Dy）xPdBi在低温下表现出表面主导的相对论载流子输运.
2021-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure reorganization in MPS3 via d-shell-selective alkali metal doping
本研究利用ARPES、XPS和DFT+U探究碱金属掺杂对MPS3的电子结构影响，发现d壳层填充决定掺杂响应机制，为调控二维反铁磁半导体的电子和磁性提供了可调途径。
2025-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Homogenous $In_{x}Ga_{1-x}N$ alloys on ZnO substrates: A new approach for high performance thermoelectric materials
用于宽温度范围应用的高性能热电材料仍然是一个挑战。在这项研究中，我们已经产生了高品质的均匀$In_{0.32}Ga_{0.68}N$的ZnO基板上，在高铟含量没有相分离，使用金属有机化学气相沉积热电应用。获得了0.86的创纪录的高室温品质因数zT，其比现有技术的高温热电材料SiGe的室温品质因数zT大五倍。这些材料被示出为具有接近完美的掺杂浓度，以最大化zT，而不管散射机制。zT的这种几乎一个数量级的增加是由于来自氧共掺杂的大电导率以及来自合金散射的低热导率。在300 K时，在载流子浓度为$~6.25x10^{20} cm^{-3}$时，$In_{0.32}Ga_{0.68}N$合金的最大功率因数为$77.98x10^{-4} W/mK^{2}$。这表明$In_{x}Ga_{1-x}N$合金具有很大的热电应用潜力，特别是在高温范围。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemical Vapor Deposition Growth of Boron-Carbon-Nitrogen layers from Methylamine Borane Thermolysis Products
本文研究了以甲胺硼烷（MeAB）为单源前驱体，采用化学气相沉积法生长B-C-N多层膜。MeAB的合成和表征，特别注意其热分解产物的分析，这是B-C-N生长的气态前体。样品已经生长在铜箔上，并转移到不同的衬底上，用于其形态，结构，化学，电子和光学表征。这些表征的结果表明h-BN和石墨烯样（Gr）结构域的分离。然而，在所获得的纳米层中，分别存在B和N与C在Gr边界处的相互作用以及C在h-BN边缘处的相互作用。特别地，在Gr/h-BN边界处以及以Gr域的N掺杂的形式存在显著的C-N键。各层中B：C：N的总含量接近1：3：1.5。仔细分析所获得的B-C-N层的光学带隙的测定，讨论和比较与以前的开创性的作品与类似的组合物的样品。
2019-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Impact of Unintentional Oxygen Doping on Organic Photodetectors
氧等离子体是一种广泛使用的改变有机层表面性质的处理方法。该处理特别令人感兴趣的是能够从聚（3，4-亚乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）的溶液沉积在有机太阳能电池或光电探测器的活性层的顶部上。然而，已知氧对有机器件是有害的，因为有源层对氧和光氧化非常敏感。在这项研究中，我们的目的是确定氧等离子体表面处理的有机光电探测器（OPD）的性能的影响。我们显示了显着降低的灵敏度，以及在设备的外部量子效率（EQE）的形状的变化。使用空穴密度和电导率测量，我们证明了由氧等离子体诱导的有源层的p型掺杂。导纳谱显示在活性有机半导体层的最高占据分子轨道上方约350 meV处形成陷阱态。进行数值模拟，以了解p型掺杂和陷阱上的OPD的电特性和性能的影响。
2017-12-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electrical Characteristics of in situ Mg-doped beta-Ga2O3 Current-Blocking Layer for Vertical Devices
本文首次展示原位Mg掺杂β-Ga2O3电流阻挡层，通过SIMS校准、温度依赖电学测量和TCAD仿真揭示其机制，实现3.4 MV/cm击穿场强，推动垂直Ga2O3器件发展。
2023-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Misfit layer compounds: a platform for heavily-doped two-dimensional transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物（TMD）具有多种不稳定性，如自旋和电荷序、Ising超导电性和拓扑性质。它们的物理性质可以通过在双电层场效应晶体管（FET）中掺杂来控制。然而，对于单层NbSe $_2$的情况，FET掺杂限于$\approx 1\times 10^{14}$ cm $^{-2}$，而通过K原子的沉积可以获得稍微更大的电荷注入。在这里，通过进行ARPES，STM，准粒子干涉测量，和第一性原理计算，我们表明，通过掺杂NbSe $_2$和LaSe层形成的失配化合物的行为作为NbSe $_2$单层与刚性掺杂的$0.55-0.6$电子每个Nb原子或$\approx 6\times 10^{14}$ cm $^{-2}$。由于这种巨大的掺杂，$3\times3$电荷密度波被具有非常短的相干长度的$2\times2$阶取代。由于大量不同的失配化合物可以通过将TMD层与岩盐或其他层混合来获得，因此我们的工作为在前所未有的宽掺杂范围内探索重掺杂的2D TMD铺平了道路。
2020-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of boron-doped diamond
本文报道了用热灯丝化学气相沉积法生长的纯金刚石薄膜和掺硼金刚石薄膜的光学反射率研究。研究表明，硼掺杂后，在靠近价带顶部的位置形成了一个杂质带。根据实验观察，绘出了硼掺杂后电子结构演变的示意图。研究还表明，硼掺杂引起了晶格局域畸变，在掺杂样品中激活了位于1330 cm $^{-1}$处的红外禁戒声子模。电导谱中该模式的反共振特性证明了电子与该声子模式之间的强耦合。
2005-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of Sr-doping of LaMnO3 spacer on modulation-doped two-dimensional electron gases at oxide interfaces
调制掺杂氧化物二维电子气（2DEG）在LaMnO 3（LMO）缓冲无序-LaAlO 3/SrTiO 3（d-LAO/LMO/STO）异质界面处形成，为电子学和量子物理学提供了新的机会。本文研究了Sr掺杂对La_（1-x）Sr_xMnO_3（LSMO，x=0，1/8，1/3，1/2和1）的依赖性，从而研究了Mn_（eg）子带的填充以及LSMO极性对d-LAO/LSMO/STO输运性质的影响。当LSMO薄膜厚度从1 μ c增加到2 μ c时，观察到界面导电的急剧的金属-绝缘体转变，与x无关。在2K下，所得的电子迁移率通常高于1900 cm 2 V-1 s-1，其随着x的减小而增加。另一方面，对于所有的金属d-LAO/LSMO（1 μ c）/STO界面，片载流子密度在6.9E1012~ 1.8E1013cm-2（0.01~ 0.03e/uc）范围内，并且在很大程度上与x无关。这些结果是一致的电荷转移诱导调制掺杂方案，并澄清了缓冲层的极性上的调制掺杂起着微不足道的作用。载流子密度的可忽略的可调谐性可能是由于在无序LAO的沉积过程中LSMO的还原，或者即使将LSMO的组成从LMO改变为SrMnO 3，LSMO/STO界面处的Mn 3d电子的能级也几乎没有变化。
2017-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Crystallite size and microstrain in the structure of SrTiO3 formed by magnetron deposition with and without O2 flow through the deposition chambre
本研究针对磁控沉积制备的不同掺杂量的镍掺杂钛酸锶（STO:Nix），探究不同沉积氧环境下的结构差异，以验证可发生光催化的氧空位的形成情况。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Nanocavity-mediated Purcell enhancement of Er in TiO$_2$ thin films grown via atomic layer deposition
本文提出在硅衬底上通过原子层沉积生长掺铒TiO₂薄膜并与硅纳米光子腔倏逝耦合，实现300倍Purcell增强，为硅光子集成量子存储器及片上放大器、激光器提供低温可扩展平台。
2023-09-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph quant-ph
Growth and Electronic Structure of Boron-Doped Graphene
石墨烯的掺杂以调整其电子结构对于其在碳基电子器件中的进一步使用是必不可少的。从经典的硅基半导体技术中调整策略，我们使用在2D石墨烯网络中掺入杂原子作为实现这一目标的直接方法。在这里，我们报告了在Ni（111）上一方面在三乙基硼烷的化学气相沉积过程中合成硼掺杂的石墨烯，另一方面通过硼从本体中的分离。用X射线光电子能谱学确定了硼的化学环境，用角分辨光电子能谱学分析了硼的化学环境对能带结构的影响。掺杂硼导致石墨烯带向较低结合能的位移。该偏移取决于掺杂浓度，并且对于0.3 ML的掺杂水平，观察到高达1.2 eV的偏移。实验结果与密度泛函理论计算结果一致。此外，我们的计算表明，掺杂硼导致石墨烯优先吸附在顶部面心立方的几何形状，因为在石墨烯晶格中的硼原子，然后吸附在基板面心立方空心网站。与碳相比，硼的较小吸附距离导致石墨烯片在硼原子附近弯曲。通过比较Ni（111）上掺杂和未掺杂石墨烯的计算以及各自的独立情况，我们能够区分掺杂和吸附对石墨烯的能带结构的影响。掺杂和键合到表面两者导致石墨烯带上的相反位移。
2012-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Luminous Transmission and Solar Modulation in Thermochromic VO2 Aerogel-Like Films via Remote Plasma Deposition
本文提出一种基于远程等离子体辅助真空沉积和等离子体刻蚀的无溶剂方法，制备类气凝胶VO2薄膜，实现高于54%的透光率、18.8%的太阳光调制和35.5%的红外调制，为高性能智能窗涂层设计提供了可扩展且兼容掺杂的新途径。
2025-04-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Highly efficient BiVO4 single-crystal nanosheets with dual modification: phosphorus doping and selective Ag modification
BiVO 4是一种具有可见光响应的光催化剂，由于其原材料来源丰富、稳定性好、成本低廉，显示出巨大的发展潜力。由于分离电子-空穴对的能力较差，限制了其进一步的应用。事实上，单一组分的改性策略几乎不足以获得高效的光催化性能。在本工作中，P取代了一些V原子从钒含氧阴离子，即P掺杂到V的位置在BiVO 4的主机晶格通过水热路线。同时，Ag作为一种有吸引力的和有效的电子助催化剂，选择性地修饰在BiVO 4纳米片的（010）面，通过简单的光沉积。结果表明，双修饰的BiVO 4片对亚甲基蓝（MB）具有较好的光催化降解性能。详细地说，光催化速率常数（k）为2.285 min-1g-1，这是2.78倍高于原始BiVO 4纳米片。实际上，P掺杂有利于O空位的形成，导致更多的载流子，促进光催化反应。另一方面，金属Ag负载在（010）面上有效地转移了光生电子，从而有助于电子-空穴对的分离。本工作为高效光催化材料的智能设计和可控合成提供了新的思路。
2021-05-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Charge doping to flat AgF2 monolayers in a chemical capacitor setup
本文通过DFT计算研究化学电容器装置对平坦AgF2单层的可控掺杂，发现最佳空穴掺杂为14%，但空穴掺杂难以实现，而电子掺杂可通过调节掺杂层数和隔膜厚度精细调控掺杂水平及超导转变温度。
2022-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unveiling the structural, chemical state, and optical band-gap evolution of Ta-doped epitaxial SrTiO3 thin films using first-principles calculations and spectroscopic ellipsometry
本文结合第一性原理计算与光谱椭偏仪，系统研究Ta掺杂SrTiO3外延薄膜的结构、化学态及光学带隙演化，证明Ta掺杂可增大带隙并提升电子性质，为透明导电氧化物设计提供策略。
2024-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Doping of Rhenium and Vanadium into Transition Metal Dichalcogenides for Two-Dimensional Electronics
二维（2D）过渡金属二硫属化合物（TMDC）具有独特的电学性能，是未来电子学领域的重要材料。然而，TMDCs与金属电极界面处强烈的费米能级钉扎效应往往导致较高的接触电阻，严重阻碍了其在二维电子学中的应用。克服这一点的一种有效方法是使用金属TMDC或转移的金属电极作为范德华（vdW）接触。或者，使用高导电掺杂的TMDC将对2D电子器件的接触工程产生深远的影响。在这里，一种新的化学气相沉积使用混合熔盐建立气-液-固生长高品质的铼（Re）和钒（V）掺杂TMDC单层具有高的可控性和再现性。在Re和V掺杂的TMDC中观察到可调谐的半导体到金属的转变。电导率在简并V掺杂的WS 2和WSe 2中增加到108倍。与金属接触相比，使用V掺杂的WSe 2作为VdW接触，基于WSe 2的场效应晶体管的通态电流和开/关比已经得到实质性改善（从~10-8到10-5 A; ~104到108）。未来的研究横向接触和互连使用掺杂TMDC将铺平道路，为二维集成电路和柔性电子。
2021-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Improved Thin Film Quality and Photoluminescence of N-Doped Epitaxial Germanium-on-Silicon using MOCVD
采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法，在Si上原位生长了磷、砷掺杂的Ge结构。通过对薄膜表面粗糙度、应变、穿透位错密度、Si-Ge互扩散、掺杂扩散和光致发光的表征，研究了缺陷退火和Si衬底切边效应对Ge薄膜质量以及发光性能的影响。所有样品表面光滑（粗糙度< 1.5 nm），Ge薄膜的拉伸应变为0.2%。生长态的P和As掺杂Ge薄膜在没有缺陷退火的情况下具有2.8e8到1.1e9 cm^（-2）的穿透位错密度。随着热循环，这些值降低到1-1.5e8 cm^（-2）。Si衬底的六度切边被示出具有很小的影响。与delta掺杂相反，掺杂剂的向外扩散已被成功地抑制以在缺陷退火时保持掺杂浓度。然而，光致发光强度的下降主要是由于硅锗相互扩散，这也导致了发射波长的蓝移。与2012年第一个用delta掺杂方法掺杂的Ge激光器工作中的benckmarking样品相比，在25%掺杂浓度下，生长的P或As掺杂的Ge薄膜具有相似的光致发光强度和更光滑的表面，这是具有更好的发光效率的Ge激光器的前景。
2019-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Direct atomic layer deposition of ultrathin aluminium oxide on monolayer $MoS_2$ exfoliated on gold: the role of the substrate
在本文中，我们展示了在250 °C下的热原子层沉积（ALD）生长的高度均匀和超薄（$\approx$ 3.6 nm）的$Al_2O_3$膜，其具有优异的绝缘性能，直接在单层（1L）$MoS_2$膜上剥离金。与由公共绝缘衬底（$Al_2O_3/Si$）支撑的1L $MoS_2$的情况相比，从ALD早期阶段开始，在1L $MoS_2/Au$系统上观察到更好的高k膜成核过程。原子力显微镜分析显示在10次ALD循环后立即有$\approx 50\%$ $Al_2O_3$表面覆盖，其增加至$>90\%$（40次循环后），并且在80次循环后有均匀的$\approx$ 3.6 nm膜。发现在2L $MoS_2/Au$的情况下覆盖百分比显著降低，表明铝前体和$MoS_2/Au$表面之间的界面相互作用的关键作用。最后，拉曼光谱和PL分析提供了一个洞察所发挥的作用的拉伸应变和p型掺杂的1L $MoS_2$诱导的金衬底上的增强高k成核的$Al_2O_3$薄膜。目前显示的由Au底层诱导的大面积1L $MoS_2$上的高k $Al_2O_3$的高质量ALD生长可以被认为对于基于该材料系统的潜在器件应用具有广泛的兴趣。
2021-08-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Resistive switching suppression in metal/Nb:SrTiO$_3$ Schottky contacts prepared by room-temperature Pulsed Laser Deposition
本文通过室温脉冲激光沉积制备金属/Nb:SrTiO₃肖特基接触，证明PLD金属化可显著抑制界面型阻变，并揭示其机制在于减薄界面层和阻挡环境气体渗透。
2024-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
