第
35
卷
第
2
期
2016
年
4
月
红外与毫米波学报
J. Infrared Millim. Waves
Vol. 35,No. 2
April,
2016
文
章编号
: 1001 - 9014( 2016) 02 - 0214 - 06 DOI:
10. 11972 /j. issn. 1001 - 9014. 2016. 02. 017
收
稿日期
: 2015-06-12,
修回日期
: 2015-12-31 Received date: 2015-06-12,revised date: 2015 -12-31
基金项目
:
国家自然科学基金
( 61275108,11374259)
,
浙江省自然科学基金
( Z1110057,LY15F050009) ,
浙
江省教育厅科研项目
( Y201430784)
,
浙
江大学城市学院教师科研基金
( J-15011)
Foundation items: Supported by National Natural Science Foundation of China( 61275108,11374259)
,Zhejiang Provincial Natural Science Foundation
of China ( Z1110057,LY15F050009) ,Foundation of Zhejiang Educational Committee ( Y201430784) ,Zhejiang University City College Scientific Re-
search Foundation ( J-15011)
作
者简介
( Biography)
:
蔡
春锋
,
( 1985-) ,
男
,
浙
江萧山人
,
博士
,
主要从事半导体纳米材料制备与物性表征
,
以及纳米光电器件研制等方向研究
*
通
讯作者
( Corresponding author)
: E-mail: caicf@ zucc. edu. cn
利用同步辐射光电子能谱技术研究
Pb
1-x
Sr
x
Te
薄
膜
的能带移动及其组成异质结能带带阶
蔡
春锋
1,2*
,
彭
曼丽
1
,
翟
继志
1
,
毕 岗
1
,
张
兵坡
2
,
王 淼
2
,
吴
惠桢
2
,
张
文华
3
,
朱
俊发
3
( 1.
浙江大学城市学
院 信息与电气工程学院
,
浙江 杭州
310015;
2.
浙江大学 物理系
,
浙江 杭州
310027;
3.
中国科技大学 国家同步辐射实验室
,
安徽 合肥
230029)
摘要
:
利用同步辐射光电子能谱技术研究了低
Sr
组分时
Pb
1-x
Sr
x
Te
薄
膜能带的移动规律
,
并计算了
Pb
1-x
Sr
x
Te / PbTe
异
质结中导带帯阶所占比率
.
当不考虑应力时
,
该异质结界面导带带阶比率
Q
c
=
Δ
E
C
/
Δ
E
g
= 0. 71.
当
考虑应力时
,
PbTe
能带发生
L
能谷与
O
能谷的劈裂
,
其导带带阶比率分别为
Q
L
C
= 0. 47
和
Q
O
C
= 0. 72. Pb
1-x
Sr
x
Te / PbTe
异
质结界
面具有类型Ⅰ的能带排列结构
,
这说明
Pb
1-x
Sr
x
Te / PbTe
型量子阱或量子点对电子与空穴都有较强的限制能力
.
该
异质结能带帯阶的精确测量有利于该类三元系半导体异质结在中红外光电器件的研发和应用中发挥重要作用
.
关 键 词
:
同步辐射光电子能谱
; PbTe/Pb
1-x
Sr
x
Te
异
质结
;
能带带阶
中图分类号
: Q47
文献标识码
: A
Band shift of Pb
1-x
Sr
x
Te thin film and its band alignment
using synchrotron radiation photoelectron spectroscope
CAI Chun-Feng
1,2*
, PENG Man-Li
1
, ZHAI Ji-Zhi
1
, BI Gang
1
, ZHANG Bing-Po
2
,
WANG Miao
2
, WU Hui-Zhen
2
, ZHANG Wen-Hua
3
, ZHU Jun-Fa
3
( 1. School of Information & Electrical Engineering,Zhejiang University City College,Hangzhou 310015,China;
2. Department of Physics,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;
3. National Synchrotron Radiation Laboratory,University of Science and Technology of China,Hefei 230029,China)
Abstract:
The valence band shift in Pb
1-x
Sr
x
Te thin films with different Sr compositions was studied.
The ratio of conduction band offset and valence band offset in this heterostructure has been determined.
Without considering the strain effect,the conduction band offset ratio is Q
c
=
Δ
E
c
/
Δ
E
g
= 0. 71,and
with considering the strain effect,the energy band of PbTe is degenerated into longitudinal and oblique
valleys. The conduction band offset ratio for longitudinal valley is Q
L
C
= 0. 47 and for oblique valley is
Q
O
C
= 0. 72,respectively. Pb
1-x
Sr
x
Te /PbTe heterostructure has a type
Ⅰ
alignment at the interface,
which implies the confinement of both electrons and holes. The accurate determination of band align-
ment of Pb
1-x
Sr
x
Te /PbTe heterostructure has great benefits in the research and development of mid-in-
frared opto-electronic devices.
Key words:
synchrotron radiation photoelectron spectroscope,PbTe /Pb
1-x
Sr
x
Te heterostructure,band
offset
PACS:
73. 20. At,79. 60. -I,73. 40. Lq