以石墨烯為基底之Bi₂Te₃成長與檢測

Tang Chiao Yeh^1*, Dah An Luh¹

¹物理學系, 國立中央大學, 桃園市, Taiwan

* Presenter:Tang Chiao Yeh, email:410153@gm.tnfsh.tn.edu.tw

Bi₂Te₃是一種拓樸絕緣體，具有受到時間反轉對稱性保護的特殊表面態，不受缺陷及雜質影響，其電子傳輸的速率非常快，是相當具有潛力的材料。然而，大面積高品質的Bi₂Te₃的薄膜不容易取得。在這項研究中，我們嘗試在碳化矽支撐的石墨烯表面成長Bi₂Te₃薄膜。我們先加熱碳化矽基板使其表面石墨化以取得低層數石墨烯，接著以此石墨烯為基底成長Bi₂Te₄薄膜。石墨烯為sp²結構，石墨烯基底與Bi₂Te₃薄膜僅有凡德瓦力作用，因此Bi₂Te₃薄膜可視為獨立存在(freestanding)。我們使用低能電子繞射(LEED)、掃描穿隧顯微術(STM)及角解析光電子能譜術(ARPES)來檢測Bi₂Te₃薄膜表面結構、表面形貌及能帶結構。以此研究成果為基礎，我們將在未來進行其他拓樸絕緣體薄膜成長的研究。

Keywords: 異質結構, 凡德瓦力, 石墨烯, 拓樸絕緣體