Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hình ảnh hóa hóa học cấp nano của các đảo Ge-Si:Si(001) tự lắp ráp từ Kính hiển vi điện tử truyền dẫn độ phân giải cao định lượng
Tóm tắt
Kiến thức về thành phần và biến dạng với độ phân giải không gian cao rất quan trọng để hiểu được các tính chất hóa học và điện tử của các cấu trúc nano hợp kim. Nhiều ứng dụng yêu cầu hiểu biết chính xác về cả thành phần và biến dạng, điều này chỉ có thể được trích xuất qua các phương pháp tự nhất quán. Ở đây, chúng tôi trình bày việc sử dụng kỹ thuật kính hiển vi điện tử truyền dẫn độ phân giải cao định lượng (QHRTEM) để thu được các bản đồ hóa học hai chiều (2D) toàn diện của các đảo Ge-Si:Si(001) được lớn lên theo kiểu màng epitaxy, với độ phân giải không gian cao, ở các hướng tinh thể khác nhau. Bằng cách kết hợp các dữ liệu này với một mô phỏng lặp, chúng tôi đã có thể suy ra cấu trúc hóa học ba chiều (3D) trên các đảo Ge-Si:Si(001) bị biến dạng, cho thấy sự phân bố hóa học bốn chiều theo hình dáng/tính đối xứng của tinh thể nano. Phương pháp này có thể được áp dụng cho nhiều hệ thống tinh thể bị biến dạng khác nhau, chẳng hạn như nanodây, các đảo lớn lên theo kiểu epitaxy, điểm lượng tử và giếng lượng tử, và các cấu trúc dị thể bị thư giãn một phần.
Từ khóa
#Hóa học nano #Kính hiển vi điện tử truyền dẫn độ phân giải cao #Hợp kim #Hệ tinh thể biến dạng #Đảo Ge-Si:Si(001)Tài liệu tham khảo
D. Bimberg, {etet al}, Quantum Dot Heterostructures (John Wiley & Sons: Chichester, 1999).
A. Rastelli, M. Stoffel, A. Malachias, T. Merdzhanova, G. Katsaros, K. Kern, T. H. Metzger, O. G. Schmidt, Nano Lett. 8, 1404 (2008).
F. Boscherini, G. Capellini, L. Di Gaspare, F. Rosei, {etet al}, Appl. Phys. Lett. 76, 682 (2000).
E. P. McDaniel, P. A. Crozier, J. Drucker, D. J. Smith, Appl. Phys. Lett. 87, 223101 (2005).
S. A. Chaparro, J. Drucker, Y. Zhang, D. Chandrasekhar, M. R. McCartney, D. J. Smith, Phys. Rev. Lett. 83, 1199 (1999).
A. Malachias, S. Kycia, G. Medeiros-Ribeiro, R. MagalhÁes-Paniago, T. I. Kamins, R. S. Williams, Phys. Rev. Lett. 91, 176101 (2003).
T. U. Schülli, J. Stangl, Z. Zhong, R. T. Lechner, M. Sztucki, T. H. Metzger, G. Bauer, Phys. Rev. Lett. 90, 066105 (2003).
M. Schade, F. Heyroth, F. Syrowatka, H. S. Leipner, T. Boeck, M. Hanke, Appl. Phys. Lett. 90, 263101 (2007).
S. Kret, P. Ruterana, A. Rosenauer, D. Gerthsen, Phys. Stat. Sol. B 227, 247 (2001).
A. Rosenauer, Transmission Electron Microscopy of Semiconductor Nanostructures: Analysis of Composition and Strain State (Springer-Verlag: Berlin, 2003).
M. J. Hÿtch, E. Snoeck, R. Kilaas, Ultramicroscopy 74, 131 (1998).
M. J. Hÿtch, J.-M. Putaux, J.-M. Penisson, Nature 423, 270 (2003).
C. L. Johnson, E. Snoeck, M. Ezcurdia, B. Rodríguez-González, I. Pastoriza-Santos, L. M. Liz-Marzán, M. J. Hÿtch, Nature Materials 7, 120 (2008).
R. R. Meyer, A. I. Kirkland, W. O. Saxton, Ultramicroscopy 92, 89 (2002).
J. Chung, L. Rabenberg, Ultramicroscopy 108, 1595 (2008).
M. J. Hÿtch, T. Plamann, Ultramicroscopy 87, 199 (2001).
F. Hüe, C. L. Johnson, S. Lartigue-Korinek, G. Wang, P. R. Buseck, M. J. Hÿtch, J. Electron Microscopy 54, 181 (2005).
J. Y. Tsao, Materials Fundamentals of Molecular Beam Epitaxy (Academic Press, 1993)
J. J. Wortman, R. A. Evans, J. Appl. Phys. 36, 153 (1965).
T. I. Kamins, E. C. Carr, R. S. Williams, S. J. Rosner, J. Appl. Phys. 81, 211 (1997).
F. M. Ross, R. M. Tromp, M. C. Reuter, Science 286, 1931 (1999)
U. Denker, M. Stoffel, O.G. Schmidt, Phys. Rev. Lett. 90, 196102 (2003).