New Alloy of an Al-Chalcogen System: AlSe Surface Alloys on Al(111).
New Alloy of an Al-Chalcogen System: AlSe Surface Alloys on Al(111).
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Al-硫族系新型合金：Al(111) 上的 AlSe 表面合金
DOI：
10.1021/acsomega.2c05606
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发表时间：
2022-12-13
期刊：
影响因子：
4.1
通讯作者：
Song, Juntao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shao, Enze;Liu, Kai;Xie, Hao;Geng, Kaiqi;Bai, Keke;Qiu, Jinglan;Wang, Jing;Wang, Wen-Xiao;Song, Juntao
金属硫族化合物是一种新型物理研究和纳米电子器件应用的材料。在这里，我们使用扫描隧道显微镜，角分辨光电子能谱和第一性原理计算系统地研究了Al（111）上的AlSe合金的晶体结构和电子性质。我们发现，AlSe表面合金具有密堆积的原子结构。AlSe表面合金包括两个原子亚层（Se亚层和Al亚层），其高度差为1.16 μ m。结果表明，AlSe合金中存在两个类空穴带，它们主要来源于AlSe的面内轨道（px和py）。这两个能带位于伽马点附近的−2.22 ±0.01 eV，远低于费米能级，与其他金属硫属化物和二元合金不同。AlSe合金具有大尺度原子平台和宽禁带的优点，适合作为二维材料的界面层。同时，我们的研究结果提供了相关的铝-硫族界面的影响。
Metal chalcogenides are a promising material for novel physical research and nanoelectronic device applications. Here, we systematically investigate the crystal structure and electronic properties of AlSe alloys on Al(111) using scanning tunneling microscopy, angle-resolved photoelectron spectrometry, and first-principle calculations. We reveal that the AlSe surface alloy possesses a closed-packed atomic structure. The AlSe surface alloy comprises two atomic sublayers (Se sublayer and Al sublayer) with a height difference of 1.16 Å. Our results indicate that the AlSe alloy hosts two hole-like bands, which are mainly derived from the in-plane orbital of AlSe (px and py). These two bands located at about −2.22 ±0.01 eV around the Gamma point, far below the Fermi level, distinguished from other metal chalcogenides and binary alloys. AlSe alloys have the advantages of large-scale atomic flat terraces and a wide band gap, appropriate to serve as an interface layer for two-dimensional materials. Meanwhile, our results provide implications for related Al-chalcogen interfaces.
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