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Molecular beam epitaxy, MBE- II

本實驗室所架設之MBE為台灣鎧柏科技有限公司所生產。

工作原理:

       分子束磊晶儀於1968年研發成功,至今已成為薄膜製程技術當中重要的一項發展。此技術是以真空蒸鍍的方式進行磊晶,在超高真空的環境下(< 10^-9 torr),蒸鍍所需成長的材料,使其氣體分子(分子束)平均自由路徑大於鍍源至基板之間距離。當分子束到達基板時,會與基板表面的原子結合而形成磊晶。
        磊晶成長的速率單位時間內到達基板表面的分子數目決定。本系統中,成長速率控制於0.2~0.3 Å/min,故對於薄膜厚度以及組成均能有相當好的控制。

本實驗室之MBE有其下列幾項優點:

(a)提供臨場下的RHEED觀察。

(b)基板可控制在室溫到1200℃ 的範圍內。

(c)擁有良好的膜厚及組成控制。

(d)可形成高純度的磊晶膜。

(e)可得到原子尺度的平坦面。

研究方向:

       近年來對於拓樸絕緣體(Topological Insulators, TI)材料的研究已有許多,而該材料的磁、電性質,更是一個引起許多研究團隊致力探討研究的方向,對其磁性的來源往往都是透過磁性原子(Mn、Fe、Cr…)的摻雜或是藉由磁鄰近效應來達到。本系統內採用鉻(Cr, Chromium)元素的摻雜,使其拓樸材料同時保有表面態及磁性質,進一步探討磁性拓樸絕緣體之磁、電性質。
       上圖為Bi2Se3、(Bi0.7Sb0.3)2Se3以及Cr0.12Bi1.88Se3拓譜絕緣體之ARPES。

研究成員:

Cheong Wei Chong
Yi Tung
Che-Hua Chang
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