局所分子束のエピタキシ冷却プロセスによって誘発されたSrTiO3-δの薄膜に対する構造的変換
Islam Ahmed1,2, Olivier Richard2, Partrick Carolan2
1Department of Materials Engineering, KU Leuven, Leuven, Belgium.
バリウムビスムサート (BaBiO3-δ) の薄膜の酸素空白を制御することは極めて重要です. 冷却または冷却中に活性化酸素を供給すると,高品質のペロブスキートフィルムが得られます.
科学分野:
- 材料科学
- 固体化学
- 薄膜の沈殿
背景:
- 合成中の低酸素圧力から生じるペロブスキート材料の一般的な欠陥です.
- バリウムビスムサート (BaBiO3-δ) の薄膜は酸素空隙の形成に敏感であり,その構造的および電子的性質に影響を与えます.
研究 の 目的:
- Si ((001) 基板で培った BaBiO3-δ 薄膜の酸素空隙を制御する方法を調査する.
- 成長中の酸素の損失を軽減することによって,望ましいペロブスキート構造を達成する.
主な方法:
- SrTiO3-バッファリングされたSi ((001) 基板の薄膜沉積のための分子ビームエピタキシ (MBE).
- 制御された冷却プロセスと活性化された酸素供給.
- 分子酸素で現場で冷却する.
- 伝送電子顕微鏡 (TEM),ラーマン光譜,光発光 (PL),X線微分 (XRD) を用いた特徴付け.
主要な成果:
- BaBiO3のペロブスキット構造は,冷却中の延長された活性酸素供給またはex-situ annealingを組み込むことで得られます.
- 構造変換はTEM,Raman,PLによって確認され,再構築された八面体を示しています.
- XRDはペロブスキート相のより小さな外平面格子定数を示しています.
- Si基板からの張力ストレスは,酸素空隙の形成を促す重要な要因として特定されています.
結論:
- BaBiO3-δの構造的変換は,成長後の処理中に酸素の偏圧を注意深く制御することによって達成できます.
- 高品質のBaBiO3薄膜を製造するために,最適化された冷却または冷却戦略は不可欠です.
- シリコン上のペロブスキート薄膜の欠陥工学には,基板誘発のストレスの役割を理解することが重要です.
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