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Te/Sb2Te3异质结薄膜的磁控共溅射制备

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:Sb2Te3被报道是拓扑绝缘体,具有导电表面态和绝缘体态[160]。相关研究表明,菱形结构的Sb2Te3晶体在外压力约为3 GPa时,会发生ETT[162,166]。本节将Te引入Sb2Te3中,构造了Te/Sb2Te3异质结。Te与Sb2Te3的界面存在晶格应变,一方面晶格应变有利于降低晶格热导率;另一方面,Te纳米颗粒在Sb2Te3中的结晶和生长会对Sb2Te3施加内压力。本节对可能存在的ETT变换进行了探讨。

Te/Sb2Te3异质结薄膜的磁控共溅射制备

电子拓扑转变(electronic topological transition,ETT)是一种电子拓扑跃迁,这种转变可由压力或应变引起。由于范霍夫奇异性,材料在一定压力下的拓扑形态发生变化,费米能级附近的电子态密度强烈再分布,最终引起电学和热学等参数发生一系列不连续变化[158-159]。Sb2Te3被报道是拓扑绝缘体,具有导电表面态和绝缘体态[160]。拓扑绝缘体常常具有优异的热电性能,拓扑绝缘体的小带隙及其与ETT相关的金属态是它们热电性能优越的主要原因[161]。此外,它们的电子结构对应变的敏感性使它们的热电特性具有很高的可调谐性。有大量报道使用拉曼光谱研究了Sb2Te3、Bi2Te3、Sb2Se3、Bi2Se3晶体的拉曼位移和声子模半高宽随连续外压的变化,探讨了一定压力下ETT的存在[162-165]。声子软化意味着声子散射强度的增加,体现为拉曼光谱半高宽的增加。相关研究表明,菱形结构(R 3-m空间群)的Sb2Te3晶体在外压力约为3 GPa时,会发生ETT[162,166]。在ETT点的热电压、电导率载流子浓度、迁移率会发生突变,且热电性能在ETT点会得到优化[163,167-168]

本节将Te引入Sb2Te3中,构造了Te/Sb2Te3异质结。Te与Sb2Te3的界面存在晶格应变,一方面晶格应变有利于降低晶格热导率;另一方面,Te纳米颗粒在Sb2Te3中的结晶和生长会对Sb2Te3施加内压力。本节对可能存在的ETT变换进行了探讨。(www.xing528.com)

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