Verfügbarkeit: Molecular beam epitaxy of 2D and 3D HgTe, a topological insulator

Molecular beam epitaxy of 2D and 3D HgTe, a topological insulator: = Molekularstrahlepitaxie von 2D und 3D HgTe, ein topologischer Isolator

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Ames, Christopher ca. 21. Jh (VerfasserIn)
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Veröffentlicht:	Würzburg 2015
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adam_text	M OLECULAR B EAM E PITAXY OF 2D AND 3D H G T E , A T OPOLOGICAL I NSULATOR D ISSERTATION ZUR E RLANGUNG DES NATURWISSENSCHAFTLICHEN DOKTORGRADES DER JULIUS-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET WUERZBURG VORGELEGT VON C H R IST O PH E R A M ES AUS SCHWEINFURT WUERZBURG 2015 CONTENTS 1 INTRODUCTION 1 2 HGTE, A TOPOLOGICAL INSULATOR 3 2.1 TOPOLOGICAL INSULATOR............................................................................................ 3 2.2 CRYSTAL STRUCTURE.................................................................................................. 5 2.3 BAND STRUCTURE ..................................................................................................... 6 2.4 HGTE - TWO-DIMENSIONAL TOPOLOGICAL INSULATOR ............................................... 10 2.5 HGTE - THREE DIMENSIONAL TOPOLOGICAL INSULATOR ............................................ 14 3 EXPERIMENTAL TECHNIQUES 17 3.1 MOLECULAR BEAM EPITAXY - M B E ......................................................................... 17 3.1.1 MBE-SETUP IN THE EP III LABORATORY...................................................... 17 3.1.2 CMT - CHAM BER ........................................................ 18 3.1.3 REFLECTION HIGH ENERGY ELECTRON DIFFRACTION - RHEED . ...................... 21 3.1.4 GROWTH M ODES......................................................................................... 22 3.2 ANALYZING APPARATUSES......................................................................................... 25 3.2.1 X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY - X P S ............................................ 25 3.2.2 DIFFERENTIAL INTERFERENCE CONTRAST MICROSCOPY ...................................... 27 3.2.3 HIGH RESOLUTION X-RAY DIFFRACTION - HRXRD ...................................... 28 3.2.4 ATOMIC FORCE MICROSCOPY - A F M ......................................................... 33 3.3 MICROSTRUCTURING AND ELECTRONIC TRANSPORT MEASUREMENTS ................................ 34 4 CDTE-BUFFER ON GAASISI 39 4.1 MBE G ROW TH........................................................................................................ 39 4.2 CHARACTERIZATION..................................................................................................... 46 4.2.1 GAASISI - PREPARATION .................................. 46 4.2.2 ZNTE - G ROW TH......................................................................................... 49 4.2.3 CDTE - G ROW TH ........................................................................................ 52 4.2.4 ETCH PIT DENSITY ............................................................... 57 4.3 SUM M ARY ............. ... .............................................................................................. 59 5 UNDOPED HGTE - QUANTUM WELLS 61 5.1 HGTE QWS ON COMMERCIAL CDTE......................................................................... 61 5.2 SURFACE 2D EG S..................................................................................................... 69 5.3 HGTE QWS ON CDTE/GAAS:SI............................................................................... 72 5.4 PRE-GROWTH PREPARATION: HF ETCHING.................................................................. 81 5.5 SUMMARY............................................................................................................... 85 6 HGTE - BULK STRUCTURES 87 6.1 HGTE DIRECTLY ON CDTE SUBSTRATE......................................................................... 87 6.2 HGTE BULK EMBEDDED IN CMT L AYERS................................................................ 94 6.3 SUM M ARY............................................................................................................... 101 7 SUMMARY 103 ZUSAMMENFASSUNG 107 BIBLIOGRAPHY 111 LIST OF PUBLICATIONS 123 ACKNOWLEDGEMENT 127
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