Al／Si二维电子体系的若干物性研究

Al／Si体系是半导体工业上最常见而重要的金属／半导体界面体系。通过界面控制手段，我们发现Al能够在体相的Si(111)-1x1表面上形成一个完美的单原子层体相Al(111)-1x1薄膜。这是一个新的令人感兴趣的二维电子气系统。本项目中，我们将在超高真空中原位分析研究该二维体系在以下几个方面的量子物性：1）利用角分辨电子能量损失谱（EELS）研究单层及超薄铝薄膜的表面等离激元的二维物性；2）利用四点微探针手段研究单层Al薄膜的电输运性质，以及界面对输运性质的影响；3）利用四点探针、超低温扫描隧道显微镜／扫描隧道谱研究单层及超薄铝膜的超导电性；4）利用此界面作为模板进一步扩展到其他感兴趣的金属低维体系的制备和物性研究。我们将着重研究这一体系的基本物性受到维度、界面结构和量子限阈效应的影响，为微电子工业提供改进器件性能和发现新的器件工作机制的可能性。