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ALD growth of ultra-thin Co layers on the topological insulator Sb2Te3

Nano Research 2020年第2期13卷 570-575页

作者： Emanuele Longo Roberto Mantovan Raimondo Cecchini Michael D.Overbeek Massimo Longo Giovanna Trevisi Laura Lazzarini graziella tallarida Marco Fanciulli Charles H.Winter Claudia Wiemer CNR-IMM Unit of Agrate BrianzaVia C.Olivetti 2Agrate Brianza(MB)20864Italy Universitàdegli Studi di Milano-Bicocca Dipartimento di Scienza dei MaterialiVia R.Cozzi 55Milano 20125Italy Department of chemistry Wayne State UniversityDetroitMichigan 48202USA CNR-IMEM Parco Area delle Scienze 37/AParma 43124Italy

Taking the full advantage of the conformal growth characterizing atomic layer deposition(ALD),the possibility to grow Co thin films,with thickness from several tens down to few nanometers on top of a granular topological insulator(TI)Sb2Tes film,exhibiting a quite high surface roughness(2-5 nm),was *** study the Co growth on the Sb2Tes substrate,we performed simultaneous Co depositions also on sputtered Pt substrates for *** conducted a thorough chemical-structural characterization of the Co/Sb2Tes and Co/Pt heterostructures,confirming for both cases,not only an excellent conformality,but also the structural continuity of the Co layers.X-ray diffraction(XRD)and high-resolution transmission electron microscope(HRTEM)analyses evidenced that Co on Sb2Te3 grows preferentially oriented along the[0oe]direction,following the underlying rhombohedric ***,Co crystallizes in a cubic phase oriented along the[111]direction when deposited on *** work shows that,in case of deposition of crystalline materials,the ALD surface selectivity and conformality can be extended to the definition of local epitaxy,where in-plane ordering of the crystal structure and mosaicity of the developed crystallized grains are dictated by the underlying ***,a highly sharp and chemically-pure Co/Sb2Tes interface was evidenced,which is promising for the application of this growth process for spintronics.

关键词： atomic layer deposition X-ray diffraction Co-fcc Co-hep antimony telluride metal organic chemical vapor deposition spintronics

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