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摘要

异质结结构界面的能带带阶是一个非常重要的参数，该参数的精确确定直接影响异质结的光电性质研究以及异质结在光电器件上的应用. 利用同步辐射光电子能谱技术测量了ZnO/PbTe异质结结构的能带带阶. 测量得到该异质结价带带阶为2.56 eV，导带带阶为0.49 eV，是一个典型的类型I 的能带排列. 利用变厚度扫描的测量方法发现，ZnO/PbTe界面存在两种键，分别是Pb–O键（低结合能）和Pb–Te键（高结合能）. 在ZnO/PbTe异质结界面的能带排列中导带带阶较小，而价带带阶较大，这一能带结构有利于PbTe中的激发电子输运到ZnO导电层中. 该类结构在新型太阳电池、中红外探测器、激光器等器件中具有潜在的应用价值.

关键词:

Abstract

Accurate determination of the band offsets of a heterostructure is essential to its study and application. In this paper, we use synchrotron radiation photoelectron spectroscopy to determine the band offset of ZnO/PbTe heterostructure. The valence band offset is 2.56 eV, and the conduction band offset is 0.49 eV, which indicates that the heterostructure has a type-I band alignment. By performing the depth scanning measurement, we find there are two bonding structures at the interface of ZnO/PbTe heterostructure, corresponding to Pb-O bonding (low energy side) and Pb-Te bonding (high energy side). At the interface of ZnO/PbTe heterostructure, the conduction band offset is much smaller than the valence band offset which is conducive to the transportation of excited electrons in PbTe source layer to ZnO electrode. Due to the unique band structure the ZnO/PbTe heterostructure has potential applications in the fabrication of high efficiency solar cells, mid infrared detectors and lasers.

Keywords:

band offset/
synchrotron radiation photoelectron spectroscopy/
ZnO/PbTe heterostructure

作者及机构信息

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4.

基金项目:国家自然科学基金（批准号：61275108，11374259）资助的课题.

Authors and contacts

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Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61275108, 11374259).

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