氧化物電子學(xué)為增強(qiáng)硅基半導(dǎo)體技術(shù)的新功能提供了關(guān)鍵概念和材料。然而，半導(dǎo)體器件的一個(gè)基本但關(guān)鍵的特性仍然需要在其氧化物中揭示:在兩種類型的載流子之間設(shè)置甚至切換的能力——要么是帶負(fù)電的電子，要么是帶正電的空穴。
康斯坦茨大學(xué)Martina Müller等使用共振光電子能譜為STO異質(zhì)結(jié)構(gòu)中單獨(dú)出現(xiàn)的n型或p型2D帶色散提供了直接證據(jù)。
本文要點(diǎn)：
（1）
調(diào)整載流子特性的關(guān)鍵是相鄰鐵基界面層的氧化態(tài):對(duì)于Fe和FeO，由于界面上Ti和Fe衍生態(tài)的雜化，在STO的空帶隙區(qū)域出現(xiàn)空穴帶，而對(duì)于Fe3O4覆蓋層，形成2D電子系統(tǒng)。空穴型界面出現(xiàn)了意想不到的氧空位特性，迄今為止，這種特性僅歸因于2D ESs的出現(xiàn)?？偟膩?lái)說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了通過(guò)氧化還原覆蓋層的氧化狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換STO界面的導(dǎo)電類型的可能性。
（2）
這將擴(kuò)展氧化物電子學(xué)的現(xiàn)象范圍，包括實(shí)現(xiàn)組合的n/p型全氧化物晶體管或邏輯門(mén)。
參考文獻(xiàn):
P. M. Düring, P. Rosenberger, L. Baumgarten, F. Alarab, F. Lechermann, V. N. Strocov, M. Müller , Tunable 2D Electron- and 2D Hole States Observed at Fe/SrTiO3 Interfaces. Adv. Mater. 2024, 2309217.
DOI: 10.1002/adma.202309217
https://doi.org/10.1002/adma.202309217
