半導體,金屬合金,拓撲絕緣體和半金屬的表面和界面電子性質研究.pdf

1、對半導體、金屬合金、拓撲絕緣體和半金屬的表面和界面的電子性質的研究引起了人們廣泛的關注,這不僅是因為這些電子性質對于器件應用上的重要性,也因為它們在基礎研究中的重要意義。本文主要利用角分辨紫外光電子能譜(ARPES)和基于第一性原理的密度泛函理論(DFT)計算對有機一無機半導體材料界面、金屬合金表面、拓撲絕緣體表面以及半金屬表面的電子結構進行了研究。
　　 我們利用角分辨紫外光電子能譜(ARPES)和密度泛函理論(DFT)計算研

2、究了tetracene分子在傳統(tǒng)半導體材料Si(111)-(7×7)襯底表面的電子態(tài)。實驗結果表明在有機-無機界面形成了表面偶極子。計算結果表明在Si(111)-(7×7)襯底上,tetracene分子的最穩(wěn)定吸附位置是分子中心吸附在硅附加原子的頂位,而分子長軸沿襯底表面的[1(1)0]晶向。另外我們通過溫度調控的角分辨紫外光電子能譜(ARPES)研究了Bi／Ag(111)表面Rashba劈裂能態(tài)的強電聲子耦合作用。我們采用了二維擬合模

3、型對數(shù)據(jù)進行分析,結果表明電聲子耦合常數(shù)λ≈0.55,遠大于銀體材料及Ag(111)表面的電聲子耦合常數(shù),另外隨著結合能的變化電聲子耦合常數(shù)基本不變。我們還研究了典型拓撲絕緣體Bi2Se3的表面結構,主要側重于拓撲表面態(tài)的溫度及結構穩(wěn)定性研究。我們發(fā)現(xiàn)了時間調控的表面能帶彎曲,這導致了表面上二維電子氣的形成。二維電子氣跟拓撲表面態(tài)可以共存。通過對拓撲表面態(tài)的量化分析發(fā)現(xiàn)能帶內散射引起的電聲子耦合強度遠大于相應的貴金屬表面的電聲子耦合強度