Comprehensive investigation on the correlation of growth, structural and optical properties of GaN nanowires grown on Si(111) substrates by plasma assisted molecular beam epitaxy technique
本研究阐明了在不同生长条件下，通过等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）技术在Si（111）衬底上生长的GAN纳米线的结构和光学性质之间的相关性。在不同的衬底温度下生长出具有不同形状、尺寸和分布的GAN纳米线，其中相同的Ga-N（III-V）比为0.4。我们观察到，在较低的衬底温度（~700摄氏度）下生长的样品产生具有几乎非常小（~30%）的圆形度的二维岛状结构，而增加衬底温度（>770摄氏度）导致具有优异结构特性的单个GAN NW（>80%圆形度）的生长。温度依赖的光致发光测量与拉曼激活模式的分析提供了合理的证据之间的强相关性的结构和光学性质生长在Si衬底上的GAN纳米线。
2016-03-29 cond-mat.mtrl-sci
High In-content InGaN layers synthesized by plasma-assisted molecular-beam epitaxy: growth conditions, strain relaxation and In incorporation kinetics
我们报告的相互作用，在纳入和应变弛豫动力学在高In含量的InxGa 1-xN（x = 0.3）层生长的等离子体辅助分子束外延。对于In摩尔分数x = 0.13-0.48，在In过量条件下，在In积累极限下，以及在InGaN分解活跃的生长温度下，获得最佳的结构和形态质量。在这样的条件下，在原位和非原位分析的晶体结构与生长厚度的演变点的失配弛豫的开始后，40 nm的生长，并在超过200 nm的过程中，这导致在沿生长轴的不均匀的应变分布的逐渐弛豫。这个过程是与组成的拉动效应，即铟掺入部分抑制在压缩应变的存在下，导致在一个组成的梯度与增加的In摩尔分数朝向表面。
2015-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Hexagonal germanium grown by molecular beam epitaxy on self-assisted GaAs nanowires
像硅和锗这样的第IV族半导体材料有望显示出显着的光电性能，用于未来光子技术的发展。然而，迄今为止，在气-液-固方法中六方IV族半导体的制造已经使用金作为催化剂获得。在这封信中，我们展示了六角锗自辅助GaAs纳米线的合成使用分子束外延。通过精确调节Ga和As分子束流，我们在生长过程中选择了GaAs纳米线的晶相，立方或六方。获得了具有高结构质量且没有任何可见缺陷的500 nm长的Ge六方晶段，并且我们使用扫描透射电子显微镜显示锗保持核心的晶相。最后，X射线光电子能谱学揭示了一个强大的纳入的Ge中的As。这项研究表明，第一次生长的六角锗在无金的方法，集成在硅衬底上。
2021-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Luminescent N-polar (In,Ga)N/GaN quantum wells grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy at high temperature
通过等离子体辅助分子束外延在约650 °C的常规生长温度下在独立GAN衬底上制备的N极性（In，Ga）N/GAN量子阱即使在10 K下也不表现出任何可检测的发光。在本工作中，我们研究了在730 °C恒温下生长在Ga和N极性GAN衬底上的（In，Ga）N/GAN量子阱。这种异常高的温度导致Ga极性样品的In掺入消失。相比之下，量子阱的In含量为20%和突变界面上形成的N-极性GAN。此外，这些量子阱表现出空间上均匀的绿色发光带至室温，但观察到该带的强度强烈淬灭与温度。依赖于温度的光致发光瞬态表明，这种热猝灭与高密度的非辐射Shockley-Read-Hall中心具有大的电子和空穴捕获系数有关。
2017-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Liquid-Metal-Enabled Synthesis of Aluminum-Containing III-Nitrides by Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy
针对富铝氮化物薄膜结晶质量差、p型掺杂难的问题，提出液态金属赋能的等离子体辅助分子束外延法，实现了高结晶质量、高掺杂的含铝氮化物薄膜生长，为高性能光电器件提供支撑。
2016-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Dependence of the Mn sticking coefficient on Ga-rich, N-rich, and Ga/N-flux-free conditions in GaN grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy
Cornell University（康奈尔大学）；Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik (PDI), Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e.V.（柏林莱布尼茨联合会保罗·德鲁德固态电子学研究所）
研究探讨了Ga/N流量条件对GaN中Mn掺杂程度的影响，发现N-rich条件下Mn掺杂最高，Ga-rich条件下最低，无flux条件下处于中间水平。
2026-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Wurtzite phase control for self-assisted GaAs nanowires grown by molecular beam epitaxy
III-V族半导体纳米线晶相的精确控制是器件应用的一个重要里程碑。在这项工作中，我们提出了一种方法来选择和保持纤锌矿（WZ）晶体相的自辅助纳米线。通过选择NW生长过程是自调节系统的特定制度，选择锌-尖晶石（ZB）或WZ相的主要实验参数是V/III通量比。后者可以通过改变As通量来监测，并且当Ga液滴的润湿角落在目标区间（通常在WZ相生长的90°-125 °范围内）时，驱动系统朝向静止状态。原位RHEED演变，高分辨率扫描透射电子显微镜（HRSTEM），暗场透射电子显微镜（DF-TEM），和光致发光（PL）数据的分析都证实了一个扩展的几微米长的纯WZ段的控制通过MBE生长的自辅助GaAs纳米线与V/III的通量比为4.0。
2020-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Machine-learning-assisted thin-film growth: Bayesian optimization in molecular beam epitaxy of SrRuO3 thin films
利用机器学习技术的材料信息学，例如，贝叶斯优化（BO）具有根据新测量的数据通过机器学习模型的增量更新来提供薄膜生长条件的高通量优化的潜力。在这里，我们展示了基于BO的分子束外延（MBE）的SrRuO 3，在氧化物电子学的研究领域中最深入研究的材料之一，主要是由于其独特的性质作为一种铁磁金属。为了简化纠缠增长条件的复杂搜索空间，我们对单个条件运行BO，同时保持其他条件不变。其结果是，高结晶质量的SrRuO 3膜表现出高的剩余电阻率比（RRR）超过50，以及强的垂直磁各向异性的开发，在只有24 MBE生长运行中，其中Ru通量率，生长温度，和O3-坩埚到衬底的距离进行了优化。我们基于BO的搜索方法提供了一种高效的实验设计，不依赖于单个研究人员的经验和技能，它减少了实验时间和成本，这将加速材料研究。
2019-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Graphene assisted III-V epitaxy towards substrate recycling
本研究针对III-V族太阳能电池衬底成本高的问题，提出在GaAs衬底插入图案化石墨烯并采用两步MBE外延的方法，实现了高质量GaAs生长，为衬底回收提供了可行路径。
2025-11-13 cond-mat.mtrl-sci
A comprehensive diagram to grow InAlN alloys by plasma-assisted molecular beam epitaxy
本研究探究等离子体辅助分子束外延生长InAlN的In掺入与表面形貌随In通量、衬底温度的变化规律，明确InN损失的阿伦尼乌斯活化能，建立了可确定最佳生长条件的综合生长相图。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth-induced trade-off between polarity, electrical isolation, and structural quality in AlN grown on Si(111) by plasma-assisted molecular beam epitaxy
Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik (PDI), Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e.V.（柏林莱布尼茨研究联合体保罗·德鲁德固体电子学研究所）；Institute of Physics of Materials and CEITEC IPM, Czech Academy of Sciences（捷克科学院材料物理与CEITEC IPM研究所）；School of Electrical and Computer Engineering, Cornell University（康奈尔大学电气与计算机工程学院）
该研究探究等离子体辅助分子束外延生长AlN/Si时衬底温度与Al通量对极性、电隔离性、结构质量的影响，发现三者存在生长诱导的权衡，优化参数后获特定性能的N极性AlN/Si，为相关模板优化提供指导。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous Donor Defects and Voltage-Assisted Hole Doping in Beta-Gallium Oxides under Multiple Epitaxy Conditions
本研究通过第一性原理计算揭示β-Ga2O3在不同外延条件下的自发施主缺陷，并提出电压辅助掺杂方法显著降低费米能级、增加受主，实现无需外部掺杂剂的空穴掺杂，Mg掺杂可进一步优化。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci
In situ investigation of growth modes during plasma-assisted molecular beam epitaxy of (0001)GaN
本研究利用反射高能电子衍射实时分析(0001)GaN等离子体辅助分子束外延的生长模式，建立了生长模式图，揭示了不同条件下三种生长模式的转变机制及调控规律。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Plasma-assisted molecular beam epitaxy of SnO(001) films: Metastability, hole transport properties, Seebeck coefficient, and effective hole mass
透明导电或半导电氧化物是用于（透明）光电子和电力电子应用的重要材料。虽然这些氧化物中的大多数可以被掺杂为仅具有100cm ^2/Vs量级的室温电子迁移率的n型，但是p型氧化物对于pn结器件的实现是需要的，但是典型地遭受极低（<<1cm ^2/Vs）的空穴迁移率。一氧化锡（SnO）是具有较高空穴迁移率的少数p型氧化物之一，缺乏对其空穴传输性质的良好理解。此外，SnO的生长由于其相对于SnO 2和Sn的亚稳定性而变得复杂，需要外延以实现高端应用通常所需的单晶材料。在这里，我们给出了一个全面的帐户上的外延生长的SnO，它的（Meta）稳定性，其热电输运性质的背景下，目前的文献。采用等离子体辅助分子束外延技术生长了织构化的、非有意掺杂的p型SnO（001）单晶薄膜。这种半导体氧化物的亚稳性是解决理论上通过平衡相图。在实验上，相关的SnO生长窗口是快速确定的Sn-O-等离子体流量比和生长温度的函数的原位生长动力学研究。通过不同的方法全面研究了Sn和SnOx（1 < x <= 2）二次相的存在，表明Sn 3 O 4或Sn作为主要二次相的存在，以及完全氧化的SnO 2膜表面。空穴输运性质，Seebeck系数，和态密度的有效质量的确定和批判性讨论的背景下，目前的文献SnO，考虑其各向异性的空穴有效质量。
2020-08-03 cond-mat.mtrl-sci
A Roadmap for Controlled and Efficient n-type Doping of Self-assisted GaAs Nanowires Grown by Molecular Beam Epitaxy
GaAs纳米线的N型掺杂已被证明是困难的，因为硅杂质的两性特性通过纳米线生长机制和生长条件而增强。本文报道了用Te施主自辅助分子束外延法可控生长载流子密度高达1020电子/cm ~ 3的n型GaAs纳米线。高掺杂纳米线的载流子密度和电子迁移率的提取，通过结合传输测量和开尔文探针力显微镜分析在单线场效应器件。低温光致发光被用来表征Te掺杂的纳米线的杂质浓度的几个数量级。这些技术的组合使用允许的生长条件的精确定义所需的有效的碲掺入。
2021-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparison of the luminous efficiency of Ga- and N-polar In$_{x}$Ga$_{1-x}$N/In$_{y}$Ga$_{1-y}$N quantum wells grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy
研究了用等离子体辅助分子束外延技术在GAN和6 H-SiC衬底上生长的Ga和N极性In $_{x}$ Ga $_{1-x}$ N/In $_{y}$ Ga $_{1-y}$ N量子阱的发光特性。与它们的Ga极性对应物形成鲜明对比的是，在独立GAN上制备的N极性量子阱不表现出任何可检测的光致发光。结合量子阱的共振激发的能带分布的理论模拟，使我们能够排除载流子逃逸和随后的表面复合的发光的情况下的原因。为了探索在阱和势垒之间的界面处的高浓度的非辐射缺陷的假设，我们分析了在6 H-SiC上制备的Ga-和N-极性量子阱作为阱宽度的函数。对于Ga和N极性样品都观察到强烈的发光。正如预期的那样，由于量子限制斯塔克效应，Ga极性量子阱的发光随着阱宽的增加而猝灭和红移。相比之下，来自N-极性样品的发光的强度和能量基本上与阱宽度无关。透射电子显微镜显示，N-极性量子阱表现出突然的界面和均匀的组成，排除富In团簇的发射作为这种异常行为的原因。利用空间分辨阴极发光光谱，阐明了N-极性量子阱发光的微观起源。无论阱宽，发光被发现不是源于N-极性量子阱，但从半极性方面的V-坑缺陷。这些结果对等离子体辅助分子束外延生长的N极性量子阱用于长波长发光二极管的发展潜力提出了严重的质疑。目前尚待观察的是，非常规的生长条件是否能够显著降低非辐射缺陷的浓度。
2015-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Blue (In,Ga)N Light-Emitting Diodes with Buried n+-p+ Tunnel Junctions by Plasma-Assisted Molecular Beam Epitaxy
采用等离子体辅助分子束外延技术，在单晶Ga极性n+-GAN衬底上生长了由n+-p+ GAN隧道结、（In，Ga）N多量子阱和n+-GAN顶层组成的蓝光发光二极管（LED）。在p+-GAN上过度生长的（In，Ga）N MQW有源区在很宽的组合物范围内显示出化学突变和尖锐的界面，并被认为具有高的结构和光学性能，如X射线衍射和空间分辨阴极发光测量所证实的。经处理的LED显示出清晰的整流行为，具有低接触和掩埋隧道结电阻率。凭借具有低电阻的顶部n+-GAN层，在该器件结构中在低电流下观察到LED中的优异电流扩展。一些新的设备的可能性基于这种独特的设计进行了讨论。
2018-12-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis and systematic optical investigation of selective area droplet epitaxy of InAs/InP quantum dots assisted by block copolymer lithography
我们报告的光学特性的选择性生长的量子点增益材料的嵌段共聚物光刻辅助下的有源光学器件中的工作波长范围约为1.55 μ m及以上的潜在应用的系统调查。研究了一种新型的嵌段共聚物PS-b-PDMS（polystyrene-block-polydimethylsiloxane）用于制备用于选择区域外延InAs/InP量子点的碳氧化硅硬掩模。通过液滴外延选择性生长InAs/InP量子点阵列。我们的量子点在10-300 K的温度范围内的载流子动力学的详细调查表明，在量子点附近的InP带隙内的状态密度的存在。这些缺陷对量子点的光学性质具有实质性的影响。
2018-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Gold assisted molecular beam epitaxy of Ge nanostructures on Ge(100) Surface
我们报道了在超高真空（UHV）条件下（\approx 3 \times 10-10 mbar）在干净的Ge（100）表面上金辅助外延生长Ge纳米结构。对于这项研究，\approx 2.0 nm厚的金样品生长在衬底表面上的分子束外延（MBE）。在温度\approx 500°C下在UHV室内进行热退火，然后形成置于基座Ge上的有序金纳米结构。在上述表面上进一步沉积\approx 2 nm Ge膜，同时将衬底保持在\approx 500 ℃的温度下。随着小Ge岛的形成，Ge（基座）在黄金下面的高度增加。详细讨论了衬底温度和金的作用对上述结构形成的影响。利用电子显微镜（TEM，SEM）研究了Au - Ge纳米体系的结构.
2012-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in Fe(001) films grown by magnetic field assisted molecular beam epitaxy
研究了磁场辅助分子束外延生长的Fe(001)薄膜，发现100 mT面内磁场显著影响薄膜形貌和磁化反转过程，反转通过90°畴发生且与形貌相关。
2023-09-07 cond-mat.mtrl-sci
A growth diagram for plasma-assisted molecular beam epitaxy of GaN nanocolumns on Si(111)
本研究系统分析Si(111)衬底上等离子体辅助分子束外延GaN的形貌随Ga/N通量比、750-850℃生长温度的变化，识别出致密和纳米柱两种生长区，构建生长相图并明确纳米柱生长的关键影响因素。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Adsorption-controlled plasma-assisted molecular beam epitaxy of LaInO3 on DyScO3(110): Growth window, strain relaxation, and domain pattern
本文报道了用吸附控制等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）在DyScO 3（110）衬底上外延生长LaInO 3薄膜。使用视线四极杆质谱法监测吸附控制的生长。在分子束外延（TOMBE）热力学图中，发现实验的生长窗口比预测的要窄得多。我们发现，应变弛豫的LaInO 3层（晶格失配$\approx$ -4 $\%$）的临界厚度为1 nm，使用原位RHEED分析。衬底和膜具有正交晶体结构，其可以近似为伪立方晶格。X射线衍射（XRD）分析表明，LaInO 3薄膜与DyScO 3衬底的外延关系为准立方叠准立方。通过透射电子显微镜（TEM）证实了这种关系，其进一步解析了旋转斜方晶畴的存在-其中大多数具有与衬底的c轴重合的c轴。拉曼光谱进一步证实了LaInO 3层的存在。我们的研究结果开辟了在MBE生长的异质界面与BaSnO 3的二维电子气的可能性。
2022-12-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Two-step growth of (In,Ga)N pseudo-substrates on GaN templates by plasma-assisted molecular beam epitaxy
Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e.V.（柏林莱布尼茨研究联合体保罗·德鲁德固态电子学研究所）
研究通过等离子体辅助分子束外延在GaN模板上两步生长(In,Ga)N伪衬底，引入两步方案，第一步产生粗糙中间表面，最终表面光滑，上层成分均匀，面内晶格常数约3.26Å，该方法无需复杂外部处理，具可扩展性和经济性。
2026-07-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Towards smooth (010) beta-Ga2O3 films homoepitaxially grown by plasma assisted molecular beam epitaxy: The impact of substrate offcut and metal-to-oxygen flux ratio
光滑的界面和表面对于大多数基于薄膜及其异质结构的（光）电子器件是有益的。例如，（010）β-Ga 2 O3/（AlxGa 1-x）2 O3异质结构中的更平滑的界面（其粗糙度由Ga 2 O3层的粗糙度决定）可以通过减少界面粗糙度散射来实现更高的迁移率2DEG。为此，我们通过实验证明，沿[001]方向的衬底切边允许在富含金属的条件下在（010）-同质外延中获得平滑的β-Ga 2 O3层。在高衬底温度（Tg = 900 °C）下将In介导的金属交换催化（MEXCAT）应用于分子束外延中，我们比较了在具有不同无意切边的（010）取向衬底上生长的层的形态。层粗糙度通常由（i）（110）和（-110）-刻面和（ii）垂直于[001]方向的沟槽（5-10 nm深）所决定，所述刻面可见为沿[001]方向的细长特征（rms < 0.5 nm）。我们表明，几乎沿着[001]方向取向的仅0.1°的无意衬底切边抑制了这些沟槽，从而导致具有仅由刻面确定的粗糙度的平滑形态，即，rms 0.2 nm。由于我们发现的小面和沟槽的形态，在MBE生长的层与MEXCAT和没有，我们建议（010）-同质外延的一般生长机制是由岛生长的合并结果在沟槽的形成。在[001]方向上的衬底切边的存在可以允许在台阶边缘处的台阶流动生长或岛形核，这防止了沟槽的形成。此外，我们给出了实验证据，减少表面扩散长度或增加形核密度与减少金属-氧流…
2020-03-12 cond-mat.mtrl-sci
New insights into crystallographic relation and lattice dynamics effects in {CdO/MgO} superlattices grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy
该研究结合X射线衍射与拉曼光谱分析不同取向蓝宝石上的{CdO/MgO}超晶格，揭示表面对称性、孪晶形成及衬底取向对CdO子层生长速率和晶体质量的影响。
2025-02-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Impact of substrate temperature on magnetic properties of plasma-assisted molecular beam epitaxy grown (Ga,Mn)N
通过分子束外延生长了一系列高质量的Ga 1-xMnxN层，其中锰浓度为0.2 < x <10%，x值通过分别在700和590 °C之间改变生长温度（Tg）来调节。我们提出了一个系统的结构和微观结构表征原子力显微镜，二次离子质谱，透射电子显微镜，粉末状和高分辨率的X-射线衍射，没有揭示任何结晶相分离，集群或纳米晶体，即使在最低的Tg。我们的同步加速器为基础的X射线吸收近边光谱支持的密度泛函理论建模和超导量子干涉装置的磁力测量结果点的主要+3配置的Mn在GAN中，因此铁磁相已被观察到的层中的x > 5%，在3 < T < 10 K。Tg降低到590 °C的主要不利影响是形成平坦的小丘，这增加了表面均方根粗糙度，但仅增加到仅3.3nm。精细的衬底表面温度映射表明，x和居里温度（Tc）的大小与局部Tg相关。已经发现，在1英寸基材上Tg的典型10 °C变化可导致Tc的40%分散。这里建立的Tc对Tg的强灵敏度将磁性测量变成一种非常有效的工具，提供关于局部Tg的额外信息，这是三元化合物生长控制的一条不可或缺的信息，其中金属物种在其生长相关参数的几乎每个方面都不同，从而确定生长的动力学。我们还表明，精确的测定Tc由两种不同的方法，每个敏感的Tc分布的不同时刻，可以作为一种工具，用于量化的自旋均匀性内的材料。
2018-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Beam Epitaxy Growth of Scandium Nitride on Hexagonal SiC, GaN, and AlN
在GAN（0001）/SiC、AlN（0001）/Al_2 O_3和6 H-SiC（0001）六方衬底上用射频等离子体辅助分子束外延（RF plasma assisted MBE）生长了氮化钪（ScN）薄膜，得到了面心立方（岩盐）晶体结构，其面外取向为（111），而不是六方取向。首次在外延过程中通过原位电子衍射观察到了立方（111）孪晶结构，并通过电子背散射衍射检测到了孪晶畴，并与X射线衍射得到了进一步的证实。在750 ℃的生长温度下，外延的ScN薄膜显示出非常光滑的亚纳米表面粗糙度。随温度变化的霍尔效应测量表明恒定的高n型载流子浓度约为1x 1020/cm 3，电子迁移率约为20 cm 2/Vs。
2019-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of ScN layers grown on Al$_{2}$O$_{3}$(0001) by plasma-assisted molecular beam epitaxy
本研究通过多种光谱技术测定了等离子体辅助分子束外延生长的ScN薄膜的光学常数、能带临界点、振动特性和发光行为，揭示了缺陷与氧浓度对其光学性质的影响。
2023-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Molecular beam epitaxy of single crystalline GaN nanowires on a flexible Ti foil
我们展示了自组装生长的垂直排列的GAN纳米线系综的柔性钛箔上的等离子体辅助分子束外延。通过透射电子显微镜对单个纳米线的分析表明，它们是单晶的。低温光致发光光谱表明，与在Si上生长的标准GAN纳米线相比，在Ti箔上制备的纳米线表现出同等的结晶完整性，更高的基面层错密度，但反转畴边界密度降低。纳米线系综的室温光致发光光谱不受衬底弯曲的影响或退化。本研究结果为在金属箔上制备基于GAN纳米线的柔性光电子器件奠定了基础。
2016-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Co-doped ZnO films grown by molecular beam epitaxy: magnetic, electrical and microstructural studies
采用等离子体辅助分子束外延（MBE）技术在（0001）蓝宝石衬底上生长了高质量的5%和15% Co掺杂ZnO薄膜，研究了薄膜的结构、光学和磁性。磁力显微镜（MFM）和磁测量与SQUID磁强计显示明确的铁磁行为的薄膜到室温，而他们是反铁磁低于200 K左右。载流子迁移率的温度依赖性，确定使用拉曼线形状分析的光-声子-等离子体激元耦合模式。结果表明，Co原子自旋间的自由电子耦合是铁磁有序化的微观机制。这些结果使我们深入了解分子束外延生长的Zn（1-x）CoxO薄膜中载流子和磁性之间的微妙相互作用。
2011-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Lattice parameters of Sc$_{\boldsymbol{\mathsf{x}}}$Al$_{\boldsymbol{\mathsf{1-x}}}$N layers grown on GaN(0001) by plasma-assisted molecular beam epitaxy
本研究利用高分辨率X射线衍射测定了GaN上生长的Sc$_{x}$Al$_{1-x}$N层晶格参数，发现面内参数随Sc含量线性增加而面外参数恒定，且Sc含量约0.09时与GaN晶格匹配，实现了最高二维电子气密度与迁移率。
2023-02-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
P-type conductivity in cubic GaMnN layers grown by molecular beam epitaxy
采用等离子体辅助分子束外延技术在GaAs（001）衬底上生长了立方（锌掺杂）Ga 1-xMn xN薄膜。一些结构还包含立方AlN缓冲层。俄歇电子能谱和二次离子质谱研究清楚地证实了Mn掺入到立方GAN中，Mn均匀地分布在整个层中。X射线衍射研究表明，Mn掺杂的GAN膜是立方的，并且在Mn浓度x<0.1时不显示相分离。观察到的立方Ga 1-xMnxN层的P型导电性的Mn掺杂水平的宽范围内。室温下测得的空穴浓度与Mn的掺入量呈非线性关系，变化范围为3 × 10^16 ~ 5 × 10^18 cm-3。
2003-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam epitaxy of InAs nanowires in SiO2 nanotube templates: challenges and prospects for integration of III-Vs on Si
半导体纳米线在纳米管模板中的引导生长已经被认为是用于在硅或其他失配衬底上可再现地集成III-V族的潜在平台。在此，我们报告的挑战和前景的分子束外延InAs纳米线的SiO2/Si纳米管模板。我们展示了如何以及在何种条件下纳米线的生长是由在辅助气-液-固生长的纳米管模板内的本地条件启用。垂直纳米线的高产率的条件进行了研究的纳米管的深度，直径和V/III通量比。我们提出了一个模型，进一步证实了我们的研究结果。这项工作为III-V在硅平台上的单片集成开辟了新的前景，使其能够在电子，光电子和能量收集领域中实现新的应用。
2016-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Crack-free Sc$_{x}$Al$_{1-x}$N(000$\bar{1}$) layers grown on Si(111) by plasma-assisted molecular beam epitaxy
本文研究了在Si(111)上通过等离子体辅助分子束外延生长Sc$_x$Al$_{1-x}$N层，发现降低生长温度至500°C可避免裂纹并改善结晶质量，进一步降至300°C可抑制AlSc和Al$_3$Sc夹杂物形成。
2024-11-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Composition and optical properties of (In,Ga)As nanowires grown by group-III-assisted molecular beam epitaxy
本研究利用(In,Ga)合金液滴催化分子束外延在Si(111)上生长(In,Ga)As纳米线，发现通过调节元素通量可控制其组分与光学性质，为Si平台集成红外发射器提供了新方法。
2023-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth of $α-Ga_2O_3$ on $Al_2O_3$ by conventional molecular-beam epitaxy and metal-oxide-catalyzed epitaxy
本研究通过 In 介导的金属氧化物催化外延（MOCATAXY）在 $m$ 面 $Al_2O_3$ 上生长 $α-Ga_2O_3$，相比常规 MBE，显著提升了生长速率、扩大了生长窗口并降低了面外镶嵌展宽。
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Offcut-related step-flow and growth rate enhancement during (100) $β$-Ga2O3 homoepitaxy by metal-exchange catalyzed molecular beam epitaxy (MEXCAT-MBE)
在这项工作中，我们研究了$β$ -Ga 2 O 3同质外延层的生长（100）取向的衬底上通过铟辅助金属交换催化分子束外延（MEXCAT-MBE），在过去的非催化分子束外延表现出令人望而却步的低增长率。我们证明，适当调整MEXCAT生长参数和选择适当的衬底切边允许通过分步流动生长机制以相对高的生长速率沉积具有高结构质量的薄膜，用于$β$ -Ga 2 O 3同质外延（即，约1.5 nm/min，引入的Ga助熔剂的$\approx$ 45%结合），使得在该取向上的MBE生长可行。此外，通过采用沿着[00-1]方向的四种不同的（100）衬底切边（即，0 $^\circ$，2 $^\circ$，4 $^\circ$，6 $^\circ$），我们给出了（-201）台阶边作为成核点对MBE生长（100）取向Ga_2 O_3薄膜的基本作用的实验证据。
2020-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of threading defects formation during Sb-assisted metamorphic buffer growth in InAs/InGaAs/InP structure
通过金属有机物气相外延生长Sb辅助的InxGa_（1-x）As变质缓冲层，获得了高质量InAs外延层的虚拟衬底。已发现使用三甲基锑（或其分解产物）作为表面活性剂至关重要地使得能够控制弛豫过程期间的缺陷形成。此外，缺陷的形成和表面形态的晶片切口依赖性的调查已经使得能够实现可靠的均匀生长的晶体与切口朝向[111]B方向。
2012-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Beam Epitaxy of GaN Nanowires on Epitaxial Graphene
本研究提出一种全外延可规模化的生长方法，利用等离子体辅助分子束外延在SiC衬底的多层石墨烯上制备出垂直、排列良好的单晶GaN纳米线，其结构质量与传统衬底制备的同类结构相当，可用于纳米线器件的接触层。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Etching of elemental layers in oxide molecular beam epitaxy by O2-assisted formation and evaporation of their volatile suboxide: The examples of Ga and Ge
本文提出一种在氧化物MBE中利用O2将残余阳离子转化为挥发性低价氧化物并低温蒸发的通用原位刻蚀方法，以Ga和Ge为例验证了其对表面残留元素的高效去除能力。
2024-01-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Resolving the interfacial mechanical landscape of monolayer NbSe2 grown by confined epitaxy
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
该研究借助AI辅助DFT计算，揭示限域外延生长的单层NbSe2的界面力学特征，发现界面力学可解释限域外延的成功，为高质量材料合成提供新方向。
2026-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Van der Waals Epitaxy Kinetics in a Three-Dimensional Perovskite Halide
二维材料的厚度、相、形貌和膜基相互作用的生长控制是探索新兴材料物理和应用前景的关键。虽然从传统的层状大体积材料开发二维薄膜已经取得了实质性进展，但从本质上非范德华型三维材料获得单晶、单晶、无位错的薄膜仍然存在特别的挑战。在这份报告中，与单晶的大规模钙钛矿卤化物材料的成功演示，我们揭示和确定的有利作用弱范德华薄膜-衬底相互作用的成核和生长的二维形态的非层状材料相比，传统的外延。我们还展示了三维材料本身的粘合性质如何影响薄膜生长的动能景观。通过研究分形钙钛矿的形成与蒙特卡罗模拟辅助，我们表明，范德华扩散和钙钛矿的表面自由能之间的竞争导致膜增厚，这表明额外的策略，如表面钝化可能需要单层和几层膜的生长。
2015-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Automated Spin-Assisted Layer-by-Layer Epitaxy Produces Highly Oriented Mixed-Linker MOF Thin Films
CERIC-ERIC（欧洲同步辐射与中子源研究基础设施联盟）；Institute of Inorganic Chemistry, University of Technology, Graz（格拉茨工业大学无机化学研究所）；Istituto Officina dei Materiali - CNR-IOM（材料研究所-意大利国家研究委员会）；Elettra Sincrotrone Trieste（的里雅斯特电子同步加速器）；Faculty of chemistry and chemical engineering, University of Maribor（马里博尔大学化学与化工学院）；Institute of Physical and Theoretical Chemistry, University of Graz（格拉茨大学物理与理论化学研究所）；Institute of Organic Chemistry, University of Technology, Graz（格拉茨工业大学有机化学研究所）
本研究提出一种自动化自旋辅助逐层液相 epitaxy 方法，实现高取向混合连接剂 MOF 薄膜的快速制备，通过多种表征技术验证其均匀性和取向性，为下一代光电子、传感和膜设备提供平台。
2026-05-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Growth Engineering of SrNbO3 Perovskite Oxide by Pulsed Laser Deposition and Molecular Beam Epitaxy
本文通过电子束辅助氧化物MBE结合PLD制备的SrTiO3缓冲层成功生长SrNbO3外延薄膜，解决了钙钛矿氧化物MBE生长中价态失配和K取代导致的界面问题。
2024-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Rock-salt ScN(113) layers grown on AlN$(11\bar{2}2)$ by plasma-assisted molecular beam epitaxy
本研究利用等离子体辅助分子束外延在 AlN 模板上制备纯岩盐 ScN(113) 层，阐明其孪晶取向关系、发光与输运性质。
2025-06-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Improved control over spontaneously formed GaN nanowires in molecular beam epitaxy using a two-step growth process
研究了等离子体辅助分子束外延中生长条件对GAN纳米线在Si（111）衬底上自发生长的影响。我们发现，一个两步生长的方法，其中在成核阶段的衬底温度增加，是一种有效的方法来获得控制的面积覆盖率，平均直径，和聚结程度的GAN纳米线合奏。此外，我们还表明，在孵育时间之前的纳米线成核的生长条件不影响最终的纳米线合奏的属性。因此，当在升高的温度下或以低Ga/N比生长GAN纳米线时，通过在孵育时间期间使用更有利的纳米线成核生长条件，可以显著减少总生长时间。
2015-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Group-III assisted catalyst-free growth of InGaAs nanowires and the formation of quantum dots
研究了以铟掺入量最大化为目标，用第三族辅助分子束外延生长方法生长GaAs和InGaAs纳米线的温度依赖性。在低至550°C的生长温度下实现了纳米线生长。用低温显微荧光光谱、拉曼光谱和电子能量损失谱研究了铟的掺入。结果表明，降低生长温度的铟的掺入对增加纳米线本体中的铟浓度没有影响，其被限制在3- 5%。对于低于575°C的生长温度，作为径向生长的结果，在纳米线的表面处形成富铟区域。这导致量子点的形成，其表现出非常尖锐的发光。
2010-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Phase-selective growth of $κ$- vs $β$-Ga$_2$O$_3$ and (In$_x$Ga$_{1-x}$)$_2$O$_3$ by In-mediated metal exchange catalysis in plasma-assisted molecular beam epitaxy
本研究利用MEXCAT-MBE技术实现了单相$κ$-与$β$-Ga$_2$O$_3$及其In合金的相选择性生长，揭示了多形体转变机制，并证明催化生长能显著提升异质外延温度与晶体质量。
2023-11-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Hydrogen-mediated CVD epitaxy of Graphene on SiC: growth mechanism and atomic configuration
尽管大量文献集中于通过化学气相沉积（CVD）在6 H-SiC（0001）上生长石墨烯（Gr），但一些重要问题尚未解决，并且Gr的全晶片规模外延仍然具有挑战性，阻碍了微电子学中的应用。通过这项研究，我们阐明了产生两种不同类型的Gr域共存的通用机制，其比例可以通过调节H2流速来仔细控制。对于第一次，我们表明，Gr的生长使用CVD下H2/Ar流量进行两个阶段。首先，氢上的独立外延石墨烯（H-Gr）的成核发生，然后H原子最终从台阶边缘或缺陷解吸。当H2流量低于临界值时，这导致在6 H-SiC（0001）上形成（6 × 6）Gr畴。H-解吸的前沿与H2的还原成比例地进行。使用一个强大的和通用的X射线光电子能谱学（XPS）分析，我们现实地量化的H-Gr和（6 × 6）Gr域的Gr膜在任何实验条件下合成的比例。扫描隧道显微镜支持XPS测量。从这些结果我们可以推断，H-辅助CVD生长Gr这里开发的是一个独特的方法来生长完全独立的H-Gr相反的方法，包括H-嵌入下面的外延Gr的缓冲层。这些结果是至关重要的Gr/SiC（0001）在纳米电子学中的未来应用，提供了基础的使用Gr作为范德瓦尔斯同质和异质外延的最佳模板层。
2021-02-01 cond-mat.mtrl-sci
In-situ study and modeling of the reaction kinetics during molecular beam epitaxy of GeO2 and its etching by Ge
本研究通过原位激光反射法和质谱法揭示了等离子体辅助MBE生长GeO2过程中亚氧化物GeO的形成与脱附对生长速率的限制及刻蚀机制，并建立亚化合物介导反应模型，确定了GeO2的生长窗口。
2023-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam epitaxy growth and surface structure of Sr1-xNdxCuO2 cuprate films
本文报道了利用臭氧辅助分子束外延和原位扫描隧道显微镜在SrTiO 3（001）衬底上外延生长无限层铜酸盐Sr 1-xNdxCuO 2薄膜及其表面结构。仔细的衬底温度和流量控制已被用来实现单相，化学计量，和c轴取向的薄膜。薄膜的表面通常由混合的CuO 2表面和网格状超结构表征。该超结构具有3.47 nm的周期性，对应于上层过氧化物SrO 2和下层CuO 2平面之间的重合晶格，并产生与CuO 2的Mott-Hubbard能带结构不同的电导谱。在较高的Nd组分x > 0.1时，出现空穴掺杂的CuO 2的（2 x 2）表面特征，这归因于在介入的Sr平面中的顶端氧的摄入。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of the growth temperature and the AlN mole fraction on In incorporation and properties of quaternary III-nitride layers grown by molecular beam epitaxy
该研究探究了生长温度和AlN摩尔分数对等离子体辅助分子束外延生长的四元III族氮化物InₓAlᵧGa₁₋ₓ₋ᵧN层中In掺入及性能的影响，明确了In掺入的变化规律与材料结构、光学特性的关联。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Multi-modal machine learning analysis of GaSe molecular beam epitaxy growth conditions
University of Delaware（特拉华大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
提出机器学习引导的GaSe薄膜MBE生长框架，利用RHEED原位诊断与XRD、AFM非原位表征，通过无监督学习、互信息分析和监督学习揭示生长条件对薄膜质量的影响，实现异常检测与预测优化。
2026-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxy, stoichiometry, and magnetic properties of Gd-doped EuO films on YSZ (001)
我们已经成功地制备出高质量的Gd掺杂的单晶EuO薄膜。使用Eu蒸馏辅助分子束外延和Gd和氧沉积速率的系统变化，我们已经能够观察到持续的逐层外延生长氧化钇稳定的立方氧化锆（001）。Gd的存在有助于稳定逐层生长模式。我们在Eu和Gd M4，5边缘使用软X射线吸收光谱来确认Eu 3+污染物的存在并确定实际Gd浓度。蒸馏过程确保膜中不存在氧空位。从磁化测量，我们发现居里温度增加作为掺杂的函数从70 K到最大值125 K平滑。在低至0.2%的浓度下未观察到阈值行为。
2009-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
