祝国珍

(上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200240)

氧化物界面的原子/电子结构

祝国珍

(上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200240)

摘要：随着薄膜制备技术的发展和理想氧化物界面的实现，氧化物界面表现出如超导性等诸多优异特性，成为新一代电子器件的有力候选材料。相较金属和半导体界面而言，氧化物界面的特性更具有局域性，故阐明其界面处的原子/电子结构显得更为重要。界面并不能独立于体相而单独存在，因此研究界面问题的关键是如何提取掩埋在体相中的微弱界面信息。透射电子显微镜作为一种表征局域结构的手段，同时又具备多种技术可实现成像、衍射以及能谱分析，故成为表征氧化物界面的有力工具。通过制备截面样品，可得到氧化物界面在不同投影面的二维结构，进而重构界面的三维原子结构。此外，通过采集包含不同比重界面信号的一组实验数据，可通过数学分析方法分离出界面信号。这种方法在研究界面和界面的电子结构等问题上具有一定优势。

关键词：氧化物；界面；透射电子显微术；原子结构；电子结构

1前言

材料的表面和界面，定义了材料体系的周围环境和周围环境影响的边界[1]，其重要性不言而喻。诺贝尔奖得主Herbert Kroemer教授曾提出过“界面构成电子器件”的概念[2]。诸如晶体管、激光等电子器件均是基于两相界面特性而设计制备的。随着纳米科技的发展以及电子器件尺寸的减小，电子器件将会很快达到现在半导体工业的物理极限，故实现进一步小型化所需的重要技术突破就是新材料的引进和推广。……