X射线光电子能谱法研究In0.53Ga0.47As基Er2O3薄膜的能带排列

采用分子束外延(MBE)法在In0.53Ga0.47As衬底上沉积了金属Er薄膜,后经氧气退火得到Er2O3薄膜。台阶仪测得该Er2O3薄膜厚约10 nm。X射线光电子能谱(XPS)显示,采用此方法得到的Er2O3薄膜符合化学计量比。原子力显微镜测试结果显示,该薄膜表面平整。采用X射线光电子能谱同时测得Er 4d、In 3d和O1s的芯能级谱、Er2O3的价带谱以及O1s的能量损失谱,从而得到Er2O3的禁带宽度以及Er2O3与In0.53Ga0.47As衬底之间的价带偏移和导带偏移,数值分别为(5.95±0.30)eV、(-3.01±0.10)eV和(2.24±0.30)eV。通过X射线光电子能谱方法得到了Er2O3/In0.53Ga0.47As异质结的能带排列。从能带偏移的角度来看,上述研究结果表明,Er2O3是一种非常有应用前景的In0.53Ga0.47As基栅介质材料。