論文の概要: Momentum-space imaging of ultra-thin electron liquids in delta-doped
silicon
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.17413v1
- Date: Fri, 29 Sep 2023 17:18:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-02 12:20:40.033237
- Title: Momentum-space imaging of ultra-thin electron liquids in delta-doped
silicon
- Title（参考訳）: デルタドープシリコン中の超薄電子液体の運動空間イメージング
- Authors: Procopios Constantinou, Taylor J. Z. Stock, Eleanor Crane, Alexander
K\"olker, Marcel van Loon, Juerong Li, Sarah Fearn, Henric Bornemann,
Nicol\`o D'Anna, Andrew J. Fisher, Vladimir N. Strocov, Gabriel Aeppli, Neil
J. Curson, Steven R. Schofield
- Abstract要約: 半導体中の2次元ドーパント層(デルタ$層)は、ナノスケールの量子電子デバイスに必要な高流動電子液体(2DEL)を提供する。
キャリア密度、有効質量、2DELの閉じ込めといった重要なパラメータは、伝統的に量子磁気輸送から抽出されてきた。
2DEL$delta$-layers in Silicon are measured with soft X-ray (SX) ARPES to obtain details information about their filled conduction bands。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.432877421232842
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Two-dimensional dopant layers ($\delta$-layers) in semiconductors provide the
high-mobility electron liquids (2DELs) needed for nanoscale quantum-electronic
devices. Key parameters such as carrier densities, effective masses, and
confinement thicknesses for 2DELs have traditionally been extracted from
quantum magnetotransport. In principle, the parameters are immediately readable
from the one-electron spectral function that can be measured by angle-resolved
photoemission spectroscopy (ARPES). Here, buried 2DEL $\delta$-layers in
silicon are measured with soft X-ray (SX) ARPES to obtain detailed information
about their filled conduction bands and extract device-relevant properties.
This study takes advantage of the larger probing depth and photon energy range
of SX-ARPES relative to vacuum ultraviolet (VUV) ARPES to accurately measure
the $\delta$-layer electronic confinement. The measurements are made on
ambient-exposed samples and yield extremely thin ($\approx 1$ $nm$) and dense
($\approx$ $10^{14}$ $cm^2$) 2DELs. Critically, this method is used to show
that $\delta$-layers of arsenic exhibit better electronic confinement than
$\delta$-layers of phosphorus fabricated under identical conditions.
- Abstract（参考訳）: 半導体中の2次元ドーパント層(\delta$-layers)は、ナノスケールの量子電子デバイスに必要な高流動電子液体(2DELs)を提供する。
キャリア密度、有効質量、2DELの閉じ込め厚さといった重要なパラメータは、伝統的に量子磁気輸送から抽出されてきた。
原則として、パラメータは角度分解光電子分光(arpes)によって測定できる1電子スペクトル関数からすぐに読み取れる。
ここで、シリコン中の埋設2del$\delta$-layersを軟x線(sx)arpeで測定し、その充填導電帯に関する詳細な情報を取得し、デバイス関連特性を抽出する。
本研究は、真空紫外(VUV) ARPESに対するSX-ARPESのより大きい探査深度と光子エネルギー範囲を利用して、$\delta$-layer電子閉じ込めを正確に測定する。
測定は環境暴露試料で行われ、非常に薄い(1$nm$)と密度の高い(10$10^{14}$$cm^2$)2DELが得られる。
臨界的に、この方法では、ヒ素の$\delta$-layersが同じ条件で作製されたリンの$\delta$-layersよりも電子閉じ込めが優れていることを示すために用いられる。
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