Electronic disorder of P- and B-doped Si at the metal–insulator transition investigated by scanning tunnelling microscopy and electronic transport
Electronic disorder of P- and B-doped Si at the metal–insulator transition investigated by scanning tunnelling microscopy and electronic transport
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通过扫描隧道显微镜和电子输运研究金属绝缘体转变中 P 和 B 掺杂 Si 的电子无序
DOI：
10.1088/1367-2630/15/5/055009
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发表时间：
2013
影响因子：
3.3
通讯作者：
H. von Löhneysen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Christoph Sürgers;M. Wenderoth;K. Löser;J.K. Garleff;R.G. Ulbrich;M. Lukas;H. von Löhneysen
在室温和低温下，用扫描隧道显微镜和光谱技术研究了原位解理重掺磷或硼硅的(111)-2×1表面。P原子位于Si(111)-2×1表面的不同位置，通过π键链的正、负屈曲特征的电压依赖性对比，确定了P原子的位置。每表面积上的掺杂剂分布和最近邻距离的分布与硅中掺杂剂的随机排列一致，直到掺杂水平远高于金属-绝缘体转变。此外，通过向下到表面下的第三层的深度依赖的对比度来识别P原子，其体密度与体掺杂密度相一致。随机电子无序支持由接近临界浓度或临界单轴应力的无序驱动的Anderson相变的观点。
The (111)-2× 1 surface of in situ cleaved heavily P-or B-doped Si is investigated by scanning tunnelling microscopy and spectroscopy at room temperature and at low temperature. P atoms have been identified on different sites of the Si (111)-2× 1 surface by their characteristic voltage-dependent contrast for positive as well as negative buckling of the π-bonded chains. The distributions of dopants per surface area and of nearest-neighbour distances are found to be in agreement with a random arrangement of dopants in Si up to doping levels well above the metal–insulator transition. In addition, P atoms have been identified by their depth-dependent contrast down to the third layer beneath the surface with a volume density in agreement with the bulk doping density. The random electronic disorder supports the view of an Anderson transition driven by disorder close to the critical concentration or critical uniaxial stress.
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