摘要我们报告了由单晶立方ktao 3中的位错介导的室温散装可塑性,与传统的知识形成了鲜明的了解,即单晶ktao 3容易受到脆性裂解的影响。使用环状Brinell凹痕,划痕和单轴体积压缩的基于力学的组合实验方法始终显示从Mesoscale到宏观尺度的KTAO 3中的室温脱位。这种方法还提供可调的脱位密度和塑性区域尺寸。扫描传输电子显微镜分析基于激活的滑移系统为<110> {1-10}。鉴于KTAO 3作为新兴的电子氧化物的意义越来越重要,并且对调谐氧化物物理特性的脱位的兴趣越来越大,我们的发现有望引发与脱位的KTAO 3的协同研究兴趣。
8 三星电子有限公司三星先进技术研究所 (SAIT),韩国水原 16678 gwanlee@snu.ac.kr 摘要 (Century Gothic 11) 通过化学气相沉积 (CVD) 在具有外延关系的晶体基底(例如 c 面蓝宝石)上合成了晶圆级单晶过渡金属二硫属化物 (TMD)。由于 TMD 外延生长的基底有限,因此需要将转移过程转移到所需的基底上进行器件制造,从而导致不可避免的损坏和皱纹。在这里,我们报告了通过过渡金属薄膜的硫属化在超薄 2D 模板(石墨烯和 hBN)下方的 TMD(MoS 2 、MoSe 2 、WS 2 和 WSe 2 )的异轴(向下排列)生长。硫族元素原子通过石墨烯在硫族化过程中产生的纳米孔扩散,从而在石墨烯下方形成高度结晶和层状的TMD,其晶体取向排列整齐,厚度可控性高。生长的单晶TMD显示出与剥离TMD相当的高热导率和载流子迁移率。我们的异轴生长方法能够克服传统外延生长的衬底限制,并制造出适用于单片3D集成的4英寸单晶TMD。参考文献 [1] Kang, K. 等。具有晶圆级均匀性的高迁移率三原子厚半导体薄膜。Nature 520 , 656-660 (2015).[2] Liu, L. 等。蓝宝石上双层二硫化钼的均匀成核和外延。Nature 605 , 69-75 (2022) [3] Kim, K. S. 等人。通过几何限制实现非外延单晶二维材料生长。Nature 614 , 88-94 (2023)。
近年来,卤化物钙钛矿材料已用于制造高性能太阳能电池和发光装置。然而,材料缺陷仍然限制了器件的性能和稳定性。在这里,基于同步加速器的布拉格相干衍射成像用于可视化卤化物钙钛矿微晶体中的纳米级应变场,例如缺陷局部的应变场。尽管 MAPbBr 3 (MA = CH 3 NH 3 + ) 晶体具有很高的光电质量,但其内部存在明显的应变异质性,并且通过分析其局部应变场可以识别出〈100〉和〈110〉刃位错。通过在连续照明下对这些缺陷和应变场进行原位成像,发现了数百纳米范围内剧烈的光诱导位错迁移。此外,通过选择性研究被 X 射线束损坏的晶体,较大的位错密度和增加的纳米级应变与材料降解和使用光致发光显微镜测量评估的显著改变的光电特性相关。这些结果证明了卤化物钙钛矿中扩展缺陷和应变的动态性质,这将对设备性能和操作稳定性产生重要影响。
具有低能量极化切换的半导体铁电材料为铁电场效应晶体管等下一代电子产品提供了平台。最近在过渡金属二硫属化物薄膜双层中发现的界面铁电性为将半导体铁电体的潜力与二维材料器件的设计灵活性相结合提供了机会。这里,在室温下用扫描隧道显微镜展示了对略微扭曲的 WS 2 双层中铁电畴的局部控制,并使用畴壁网络 (DWN) 的弦状模型了解它们观察到的可逆演化。确定了 DWN 演化的两种特征机制:(i) 由于单层在畴边界处相互滑动,部分螺旋位错的弹性弯曲将具有双堆叠的较小畴分开;(ii) 主畴壁合并为完美的螺旋位错,这些位错成为反转电场后恢复初始畴结构的种子。这些结果使得利用局部电场对原子级薄半导体铁电畴进行完全控制成为可能,这是实现其技术应用的关键一步。
了解结构和电子对称性破坏在基于Fe的高温超导体中的相互作用仍然引起了人们的关注。在这项工作中,我们使用分子束外延在一系列厚度中种植了应变的多层FESE薄膜。我们使用扫描隧道显微镜和光谱法研究了电子列区域和空间变化应变的形成。我们直接可视化边缘的形成,从而导致膜中的二维边缘脱位网络。有趣的是,我们观察到位错网络的45度内部旋转是膜厚度的函数,从而沿不同方向产生抗对称应变。这会导致电子列域和反对称应变之间的耦合比不同。最后,我们能够通过揭示两个区域之间差分电导图的较小能量依赖性差异来区分不同的正交列域。这可以通过轨道选择性尖端样本隧道来解释。我们的观察结果为外延薄膜中的脱位网络形成带来了新的见解,并提供了另一个纳米级工具来探索基于Fe的超导体中的电子nematicity。
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术语 TiN:氮化钛 MgO:氧化镁 TMN:过渡金属氮化物 FCC:面心立方 B1:岩盐结构 UHV:超高真空 TEM:透射电子显微镜 STEM:扫描透射电子显微镜 HAADF:高角度环形暗场 DFT:密度泛函理论 MEAM:改进的嵌入原子方法 XRD:X 射线衍射 ToF-ERDA:飞行时间弹性反冲检测分析 BF:明场 FIB:聚焦离子束 SEM:扫描电子显微镜 FFT:快速傅里叶变换 DOS:态密度 FWHM:半峰全宽 GSFE:广义堆垛层错能 OP:重叠布居
数据可用性声明:支持本研究结果的数据可根据合理要求从通讯作者处获取。1 H. Amano、Y. Baines、E. Beam 等人,2018 年 GaN 电力电子路线图,Journal of Physics D: Applied Physics。51,(2018)。2 K. Husna Hamza 和 D. Nirmal,GaN HEMT 宽带功率放大器综述,AEU - 国际电子和通信杂志。116,153040 (2020)。3 G. Meneghesso、M. Meneghini、I. Rossetto、D. Bisi、S. Stoffels、M. Van Hove、S. Decoutere 和 E. Zanoni,GaN 基功率 HEMT 的可靠性和寄生问题:综述,半导体科学与技术。31,(2016)。 4 JA del Alamo 和 J. Joh,GaN HEMT 可靠性,微电子可靠性。49,1200-1206 页 (2009)。5 M. Meneghini、A. Tajalli、P. Moens、A. Banerjee、E. Zanoni 和 G. Meneghesso,基于 GaN 的功率 HEMT 中的捕获现象和退化机制,半导体加工材料科学。78,118-126 页 (2018)。6 B. Kim、D. Moon、K. Joo、S. Oh、YK Lee、Y. Park、Y. Nanishi 和 E. Yoon,通过导电原子力显微镜研究 n-GaN 中的漏电流路径,应用物理快报。104,(2014)。 7 M. Knetzger、E. Meissner、J. Derluyn、M. Germain 和 J. Friedrich,《用于电力电子的碳掺杂变化与硅基氮化镓垂直击穿之间的关系》,《微电子可靠性》。66,16-21 (2016)。 8 A. Lesnik、MP Hoffmann、A. Fariza、J. Bläsing、H. Witte、P. Veit、F. Hörich、C. Berger、J. Hennig、A. Dadgar 和 A. Strittmatter,《碳掺杂氮化镓的性质,固体物理状态 (b)》。254,(2017)。 9 B. Heying、EJ Tarsa、CR Elsass、P. Fini、SP DenBaars 和 JS Speck,《位错介导的氮化镓表面形貌》,《应用物理学杂志》。 85,6470-6476 (1999)。
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