Two-dimensional hole transport in ion-gated diamond surfaces: a brief review (Review Article)

Анотація

Електропровідний алмаз — перспективний матеріал для застосування в електронних, теплових та електрохімічних пристроях наступного покоління. Одним з основних перешкод на шляху його використання є значна деградація деяких його ключових фізичних властивостей, таких як рухливість носіїв і температура надпровідного переходу, при введенні безладу. Для розв’язання цієї проблеми особливий інтерес як з фундаментальної, так і з прикладної точки зору являє двовимірний дірковий газ, індукований на алмазній поверхні при допуванні в електричному полі, оскільки він істотно пригнічує зростання зовнішнього безладу в порівнянні зі стандартною процедурою заміщення бором. Розглянуто основні досягнення в управлінні електричними транспортними властивостями різних алмазних поверхонь, допованих в електричному полі, при обробці методом іонного стробування. Аналізується здатність іонного стробу регулювати провідність, щільність та рухливість носіїв, а також керувати поверхневим переходом ізолятор–метал. Розглянуто магнітотранспортні властивості поверхні, що сильно залежать від її орієнтації, з особливим акцентом на регульований стробом спін-орбітальний зв’язок на прикладі поверхні (100). Обговорюється можливість індукованої полем надпровідності на поверхні (110), передбаченої розрахунками в теорії функціонала щільності.