拓扑绝缘体Bi2Se3薄膜的有限尺寸效应和掺杂效应的角分辨光电子能谱研究

传统的半导体器件仅仅利用了电子的电荷属性，对电荷的流动进行控制。而如何利用电子的自旋属性这一特殊量子特征来实现自旋电子器件和量子计算，进而突破目前传统电子器件发展的瓶颈，成为了近些年来科学家们的一个重要研究领域。 拓扑绝缘体作为近些年来发现的一种新的量子材料，具有奇特的自旋极化的表面态结构，并且该表面态受体态的拓扑保护，有很强的抗干扰性，因而有可能应用于自旋电子器件和量子计算，目前已成为凝聚态领域的一个研究热点。在本文中，我们利用分子束外延技术（MBE）和原位的角分辨光电子谱技（ARPES）对拓扑绝缘体 Bi2Se3 薄膜的生长、二维极限条件下的能带和表面态演化以及掺杂对其化学势的影响进行了系统的研究。