研究目的
利用扫描隧道显微镜研究宽带隙半导体β-Ga2O3中重空穴的自陷与有序排列。
研究成果
已证实β-Ga2O3中重空穴存在自俘获现象，并观测到无序相与有序相共存。通过偏压循环可诱导两相转变，估算的自俘获能（约0.5电子伏特）与先前预测相符。该研究为宽禁带半导体中的电荷有序机制提供了新见解。
研究不足
该研究仅限于室温测量和特定样品条件；潜在的优化方案包括改变温度或掺杂水平。该模型假设了简化的库仑相互作用，可能无法解释所有的量子效应。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用扫描隧道显微镜（STM）对β-Ga2O3表面的自陷空穴进行成像与操控，并运用库仑相互作用与自陷能的理论模型。
2：样品选择与数据来源：
使用Tamura公司生长的n型（锡掺杂）β-Ga2O3（201）晶圆，通过原子力显微镜（AFM）表征表面平整度。
3：实验设备与材料清单：
STM、AFM、超高真空腔室、变温样品台、β-Ga2O3样品。
4：实验步骤与操作流程：
样品在超高真空中退火至350°C并保持24小时以去除吸附水。STM测量在室温下进行，采用特定隧道电流与偏压（如20 pA，-5 V）。偏压循环实验通过切换正负样品偏压观察空穴的湮灭与恢复过程。
5：数据分析方法：
包括STM图像截面分析、傅里叶变换，以及基于库仑排斥与自陷模型的能量平衡计算。
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获取完整内容-
Scanning Tunneling Microscope
Not specified
Not specified
Used for imaging and manipulation of self-trapped holes on the β-Ga2O3 surface, including bias cycling experiments.
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Atomic Force Microscope
Not specified
Not specified
Characterization of surface geometry and flatness of β-Ga2O3 samples.
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Ultrahigh Vacuum Chamber
Not specified
Not specified
Provides environment for sample annealing and STM measurements with base pressure of 7e-11 Torr.
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Variable-Temperature Stage
Not specified
Not specified
Allows for temperature control during experiments, though measurements were at room temperature.
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β-Ga2O3 Wafer
201 orientation, Sn-doped
Tamura Corp.
Sample material for studying self-trapped holes and charge ordering.
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