We report electron transport studies of a (001) GdN film grown on the square net presented by the (001) surface of LaAlO3, motivated by recent advances in epitaxial thin-film growth of several lanthanide nitrides. The film we have grown for the purpose is characterised by in-situ RHEED and ex-situ XRD and XRR to show the best crystallinity and smoothest surfaces we have accomplished to date. It shows a clear ferromagnetic transition at $\sim70$ K with a saturation magnetisation within uncertainly of 7 $μ$B/Gd$^{3+}$ ion, a remanence of 5 $μ$B/Gd$^{3+}$ ion and a coercive field of $\sim$5 mT. It is doped by $\sim1$% nitrogen vacancies that introduce $\sim3\times10^{20}$ cm$^{-3}$ electrons into the conduction band. The resistivity shows transport in a conduction band doped to degeneracy by $\sim0.01$ electrons/formula unit with a residual resistance ratio of 2 and a Hall resistivity permitting easily-separated ordinary and anomalous Hall components. The mobility is an order of magnitude larger than we have found in earlier films.
Correlating Raman Spectral Signatures with Carrier Mobility in Epitaxial Graphene: A Guide to Achieving High Mobility on the Wafer Scale
我们报告了碳化硅（SiC）上生长的外延石墨烯（EG）的载流子迁移率和拉曼形貌之间的直接相关性。我们发现，在SiC [SiC（0001）]的Si面上的材料的霍尔迁移率不仅高度依赖于厚度均匀性，而且单层应变均匀性。只有当厚度和应变在器件有效面积的很大一部分（> 40%）上均匀时，迁移率才超过1000 cm 2/V-s。此外，我们在SiC [SiC（000-1）]的C面上实现了高迁移率外延石墨烯（室温下为18，100 cm 2/V-s），并表明载流子迁移率强烈依赖于石墨烯层堆叠。这些发现提供了一种快速估计载流子迁移率的方法，并为在外延石墨烯中实现非常高的迁移率提供了指导。我们的研究结果表明，超高迁移率（> 50，000 cm 2/V-s）是通过均匀的旋转故障外延石墨烯的受控形成来实现的。
High-temperature-grown buffer layer boosts electron mobility in epitaxial La-doped BaSnO$_3$/SrZrO$_3$ heterostructures
通过在薄膜和衬底之间插入SrZrO $_3$缓冲层，我们证明了La：BaSnO $_3$薄膜中的穿透位错密度的显著降低以及电子迁移率的相关改善。室温迁移率为140厘米$^2$ V $^{-1}\text{s}^{-1}$实现25纳米厚的膜，没有任何后生长处理。用脉冲激光沉积法在（110）TbScO $_3$衬底上制备的缓冲膜中，穿透位错密度仅为$4.9\times 10^{9}$ cm $^{-2}$。
Thickness and growth-condition dependence of \emph{in-situ} mobility and carrier density of epitaxial thin-film Bi$_2$Se$_3$
通过分子束外延生长了硒化铋铋（Bi $_2$ Se $_3$），同时直接测量了载流子密度和迁移率作为膜厚度的函数的\emph{in situ}。载流子密度显示在膜传导开始时的高界面n掺杂（1.5 × 10 $^{13}$ cm $^{-2}$），以及$\sim$的体掺杂剂密度5 × 10 $^{18}$ cm $^{-3}$，大致独立于生长温度分布。迁移率更强烈地依赖于生长温度，并与量化的样品的结晶质量的\emph{ex-situ} AFM测量。这些结果表明，通过广泛采用的参数制备的Bi $_2$ Se $_3$在暴露于大气之前是\emph{n}掺杂的，掺杂主要是界面起源的，并且掺杂剂不是本Bi $_2$ Se $_3$膜中的限制性无序。
Majority-Carrier Mobilities in Undoped and \textit{n}-type Doped ZnO Epitaxial Layers
采用激光分子束外延技术制备了透明导电的ZnO：Ga薄膜。它们的电子性质进行了研究的温度相关的霍尔效应技术。300-K载流子浓度和迁移率分别为约$n_s \sim 10^{16}$ cm $^{-3}$和440 cm $^{2}$ /Vs。在实验的“迁移率对浓度”曲线中，观察到不寻常的现象，即，在$n_s \sim 5\times$ 10 $^{18}$ cm $^{-3}$下的迁移率显著小于在高于$\sim 10^{20}$ cm $^{-3}$的较高密度下的迁移率。几种类型的散射中心，包括电离施主和氧陷阱被认为是占所观察到的霍尔迁移率对载流子浓度的依赖性。的散射机制解释在晶粒间的势垒和带电杂质。理论计算结果与实验数据进行了比较。
Point defects in epitaxial silicene on Ag(111) surface
硅烯是石墨烯的对应物，由于其奇异的电子性质和与成熟的硅基半导体技术的良好兼容性，获得了快速发展。然而，其约100 cm 2 V-1 s-1的低室温迁移率抑制了器件应用，例如场效应晶体管。一般来说，缺陷和晶界将作为散射中心，从而降低载流子迁移率。本文采用第一性原理计算结合扫描隧道显微镜（STM）的实验观测，系统地研究了Ag（111）表面外延硅烯中各种点缺陷的形貌。用扫描隧道显微镜（STM）对Ag（111）表面外延硅烯中的各种缺陷进行了表征。特别是，在Ag（111）支持的硅烯片的点缺陷的形成能显示出一个有趣的依赖于超结构，这反过来，可能有影响的缺陷密度控制在合成硅烯。通过对不同硅烯超结构中各种点缺陷浓度的估算，揭示了v13*v13硅烯在实验中出现缺陷的奥秘，并认为4*4硅烯片是未来器件应用的最佳结构。
First-principles study of electron transport in ScN
基于密度泛函理论研究了岩盐SCN的导能带结构和电子迁移率.第一性原理能带结构使我们能够获得能带速度和有效质量作为能量的函数。电子-声子散射的评估明确计算的$q$依赖的电子-声子矩阵元素，包括远程静电相互作用。自由载流子屏蔽对电子输运的影响进行了评估，使用无规相位近似。我们发现当载流子浓度超过10 $^{20}$ cm $^{-3}$时，电子迁移率显著增强。我们计算出在低载流子浓度下ScN中的室温电子迁移率为587 cm $^2$ /Vs。当载流子浓度增加时，电子迁移率在$n=10^{19}$ cm $^{-3}$附近开始显著降低，并且在$n=10^{21}$ cm $^{-3}$处下降到240 cm $^2$ /Vs。我们还探讨了应变在（111）和（100）取向的氮化钪薄膜中的影响。对于（111）薄膜，1.0%的外延压应变使面内迁移率增加72 cm $^2$ /Vs，面外迁移率增加50 cm $^2$ /Vs。对于（100）薄膜，1.0%的外延压应变使面外迁移率增加172 cm $^2$ /Vs，但对面内迁移率的影响很小。我们的研究揭示了电子输运在不同的电子浓度的SCN，并显示如何应变工程可以增加电子迁移率。
Crystal orientation relation and macroscopic surface roughness in hetero-epitaxially grown graphene on Cu/mica
石墨烯电子产品对衬底上的清洁、平坦和取向识别的石墨烯有很高的需求。在这项研究中，异质外延石墨烯生长Cu（111）/云母（001）的化学气相沉积进行了研究，以检查的适用性，顶栅绝缘体的石墨烯的研究，以及石墨烯沟道的研究，通过转移到SiO2/Si衬底。在调整石墨烯生长条件后，石墨烯/Cu/云母衬底的表面粗糙度和平均光滑面积分别为~0.34 nm和~100 um 2。石墨烯/Cu/云母衬底中石墨烯的取向可以通过Cu的六方空隙形态来识别。此外，我们证明了相对较高的迁移率~4500 cm ~ 2 V-1 s-1的石墨烯转移到SiO2/Si衬底上。这些结果表明，本发明的石墨烯/Cu/云母衬底可用于石墨烯上的顶栅绝缘体研究。
Effect of in-situ electric field assisted growth on anti-phase boundaries in epitaxial Fe3O4 thin films on MgO
反相边界（APB）通常作为所有尖晶石铁氧体薄膜中的初始生长条件的结果而形成。反尖晶石Fe 3 O 4外延膜中APBs的存在改变了它们的电子和磁性，由于强反铁磁（AF）的相互作用跨越这些边界。研究了原位电场辅助生长对异质外延Fe_3 O_4（100）/MgO（100）薄膜中APBs迁移的影响。电场辅助生长被发现，以减少跨APBs的AF相互作用，并作为结果APBs自由薄膜样的性能，这已被探测的电子，磁性和结构表征。与成核和/或生长的早期阶段相关联的能量的增加以及因此ad原子的表面迁移率的相应增加在控制APB的密度中起关键作用。这种创新的技术可以用来生长外延尖晶石薄膜与控制AF跨APBs的相互作用。
Growth optimization of shallow Ge quantum wells grown by molecular beam epitaxy
Laboratory for Physical Sciences（物理科学实验室）；Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学物理系）；Department of Materials Science & Engineering, University of Maryland（马里兰大学材料科学与工程系）
High carrier mobility in single-crystal PtSe2 grown by molecular beam epitaxy on ZnO(0001)
PtSe 2作为一种高迁移率二维材料，在微电子学、光电探测和自旋电子学等领域有着广泛的应用前景。在绝缘衬底上生长具有晶片级均匀性的高质量PtSe 2是电子输运研究和器件实际应用的先决条件。在这里，我们报告的高度取向的少层PtSe 2 ZnO（0001）的分子束外延生长。用电子衍射、X射线衍射、原子力显微镜和透射电子显微镜对薄膜的晶体结构进行了表征。与生长在石墨烯、蓝宝石、云母、SiO2和Pt（111）上的PtSe 2层的比较表明，在绝缘衬底中，ZnO（0001）产生具有优异结构质量的膜。在ZnO/PtSe 2外延层上进行的霍尔测量显示出明显的半导体特性和高迁移率，室温下超过200 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1），低温下高达447 cm ~ 2 V ~（-1）s ~（-1）。
Nano selective area growth of GaN by MOVPE on 4H-SiC using epitaxial graphene as a mask: towards integrated III-nitride / graphene / SiC electronics and optoelectronics
