《利用同步輻射光電子能譜原位研究NiO-ZnO的界面電子態結構》是依託廈門大學，由王惠瓊擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：利用同步輻射光電子能譜原位研究NiO-ZnO的界面電子態結構
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：王惠瓊
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究氧化物與氧化物之間的界面原子重構和電子重構等界面耦合行為具有很大的物理意義和套用前景。本項目擬利用北京同步輻射裝置的光電子能譜實驗站的原位生長和表征設備，在半導體ZnO的不同表面襯底上分子束外延生長NiO薄膜，並通過原位地、逐層地表征光電子能譜以及相關的能譜數學模型反演獲得ZnO-NiO界面的電子態結構；通過自旋分辨的光電子能譜對所生長的NiO薄膜進行半金屬特性的研究。該項目的開展豐富有望氧化物與氧化物之間的界面物理理論，為半導體自旋電子器件設計提供指南，並進一步拓展和完善基於表面光電子能譜探測界面電子態結構的技術方法。
結題摘要
現代微電子器件的製備往往涉及多種功能氧化物的集成問題，而其界面電子態是影響器件性能的關鍵所在。本項目利用大科學裝置-北京同步輻射裝置的光電子能譜線站的集成分子束外延系統研究了NiO-ZnO的界面耦合行為，在具有六方纖鋅礦結構的半導體氧化鋅襯底上外延生長出立方的NiO薄膜，並原位採集了所生長的NiO 薄膜的X射線吸收譜和光電子能譜，從而研究了NiO 薄膜的導帶和價帶結構隨著薄膜厚度的演變過程。X射線衍射結果發現，六方ZnO襯底上生長的立方NiO 薄膜呈現三種旋轉疇域，與理論預測相符；高分辨的透射電鏡圖顯示了六方襯底過渡到立方薄膜的原子排列。結合實驗和模擬的ZnO襯底以及隨厚度變化的NiO紫外光電子能譜，反演推導出NiO-ZnO的界面電子態結構。 本項目的研究結果可為 n 型ZnO 和 p 型 NiO的界面集成提供參考，從而套用於相關微電子器件的製備；可為六方ZnO與其他具有立方結構的多功能氧化物的界面耦合提供指南，從而拓展 ZnO 在多個領域的套用。本項目所運用的基於表面光電子能譜技術反演推導出隱埋界面電子態的方法有望推廣套用於其他功能氧化物界面，以便更深入地研究影響器件性能的界面物理問題。
