Electron correlation and many-body effects at interfaces on semiconducting substrates

Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science

Volumn 209, Issue 4, 2012, Pages 614-626

  Tejeda, Antonio ^a,b   Fagot Revurat Y ^a   Cortes R ^c,d   Malterre, D ^a   Michel, E G ^e   Mascaraque, A ^c  

^a INSTITUT JEAN LAMOUR   (France)

^b SYNCHROTRON SOLEIL   (France)

^c UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID   (Spain)

^d BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

^e UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID   (Spain)

Author keywords

electron correlation; Mott; polaron; semiconductor

Indexed keywords

BAND INSULATORS; BULK SYSTEM; DIMENSIONALITY REDUCTION; ELECTRON PHONON COUPLINGS; ELECTRONIC CORRELATION; ELECTRONIC LOCALIZATION; GAAS; HIGH-RESOLUTION PHOTOEMISSION; LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS; MANY-BODY EFFECT; MODEL SYSTEM; MOTT; MOTT INSULATORS; MOTT PHASE; SCHOTTKY BARRIERS; SEMICONDUCTING SUBSTRATES; SEMICONDUCTING SURFACES; SIZE REDUCTIONS; SPATIAL DIMENSION; STRUCTURAL MODELS;

CORE LEVELS; ELECTRON CORRELATIONS; HIGH ENERGY PHYSICS; MODEL STRUCTURES; POLARONS; SCHOTTKY BARRIER DIODES; SEMICONDUCTOR MATERIALS; SILICON CARBIDE; TIN;

INTERFACES (MATERIALS);

EID: 84859317351     PISSN: 18626300     EISSN: 18626319     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssa.201100791     Document Type: Article

References (125)

1. N. J. DiNardo, T. M. Wong, and, E. W. Plummer, Phys. Rev. Lett. 65, 2177 (1990).
2. O. Pankratov, and, M. Scheffler, Phys. Rev. Lett. 71, 2797 (1993).
3. T. M. Grehk, L. S. O. Johansson, U. O. Karlsson, and, A. S. Flodström, Phys. Rev. B 47, 13887 (1993).
4. H. H. Weitering, J. Chen, N. J. DiNardo, and, E. W. Plummer, Phys. Rev. B 48, 8119 (1993).
5. H. H. Weitering, J. Chen, R. Pérez-Sandoz, and, N. J. DiNardo, Surf. Sci. 307-309, 978-983 (1994).
6. H. H. Weitering, X. Shi, P. D. Johnson, J. Chen, N. J. DiNardo, and, K. Kempa, Phys. Rev. Lett. 78, 1331 (1997).
7. C. D. Chen, A. Selloni, and, E. Tosatti, Phys. Rev. B 30, 7067 (1984).
8. C. Tejedor, F. Flores, and, E. Louis, J. Phys. C 19, 543 (1986).
9. U. del Pennino, B. Salvarani, R. Compano, and, O. Pankratov, Phys. Rev. B 52, 10717 (1995).
10. L. I. Johansson, F. Owman, and, P. Mårtensson, Surf. Sci. 360, L478 (1996).
11. J. M. Themlin, I. Forbeaux, V. Langlais, H. Belkhir, and, J. M. Debever, Europhys. Lett. 39, 61 (1997).
12. G. Santoro, S. Scandolo, and, E. Tossati, Phys. Rev. B 59, 1891 (1999).
13. W. A. Harrison, Phys. Rev. B 31, 2121 (1985).
14. W. B. Fowler, and, R. Elliot, Phys. Rev. B 34, 5525 (1986).
15. J. Ortega, F. Flores, R. Pérez, and, A. L. Yeyati, Prog. Surf. Sci. 59, 233 (1998).
16. J. Ortega, F. Flores, and, A. L. Yeyati, Phys. Rev. B 58, 4584 (1998).
17. S. Modesti, H. Gutzmann, J. Wiebe, and, R. Wiesendanger, Phys. Rev. B 80, 125326 (2009).
18. R. Losio, K. Altmann, and, F. Himpsel, Phys. Rev. B 61, 10845 (2000).
19. J. Wells, J. Kallehauge, T. Hansen, and, P. Hofmann, Phys. Rev. Lett. 97, 206803 (2006).
20. F. Flores, J. Ortega, R. Pérez, A. Charrier, F. Thibaudau, J. M. Deveber, and, J. M. Themlin, Prog. Surf. Sci. 67, 299 (2001).
21. J. M. Carpinelli, H. H. Weitering, E. W. Plummer, and, R. Stumpf, Nature 381, 398 (1996).
22. J. Avila, A. Mascaraque, E. G. Michel, M. C. Asensio, G. LeLay, J. Ortega, R. Pérez, and, F. Flores, Phys. Rev. Lett. 82, 442 (1999).
23. R. Cortés, A. Tejeda, J. Lobo, C. Didiot, B. Kierren, D. Malterre, E. G. Michel, and, A. Mascaraque, Phys. Rev. Lett. 96, 126103 (2006).
24. S. Modesti, L. Petaccia, G. Ceballos, I. Vobornik, G. Panaccione, G. Rossi, L. Ottaviano, R. Larciprete, S. Lizzit, and, A. Goldoni, Phys. Rev. Lett. 98, 126401 (2007).
25. R. Moore, J. Zhang, V. Nascimiento, R. Jin, J. Guo, G. Wang, Z. Fang, D. Mandrus, and, E. Plummer, Science 318, 615 (2007).
26. L. A. Cárdenas, Y. Fagot-Révurat, L. Moreau, B. Kierren, and, D. Malterre, Phys. Rev. Lett. 103 (4), 4046804 (2009).
27. P. First, R. Dragoset, J. Stroscio, R. Celotta, and, R. Feenstra, J. Vac. Sci. Technol. A 7, 2868 (1989).
28. L. Whitman, J. Stroscio, R. Dragoset, and, R. Celotta, Phys. Rev. Lett. 66, 1338 (1991).
29. D. Heskett, T. Maeda-Wong, A. Smith, W. Graham, N. DiNardo, and, E. Plummer, J. Vac. Sci. Technol. B 7, 915 (1989).
30. C. Y. Fong, L. Yang, and, I. Batra, Phys. Rev. B 40, 6120 (1989).
31. J. Hebenstreit, and, M. Scheffler, Phys. Rev. B 46, 10134 (1992).
32. K. Magnusson, and, B. Reihl, Phys. Rev. B 40, 7814 (1989).
33. T. Maeda-Wong, D. Heskett, N. DiNardo, and, E. Plummer, Surf. Sci. Lett. 208, L1 (1990).
34. T. Maeda-Wong, N. DiNardo, D. Heskett, and, E. Plummer, Phys. Rev. B 41, 12342 (1990).
35. D. Evans, G. Lapeyre, and, K. Horn, J. Vac. Sci. Technol. B 11, 1492 (1993).
36. C. Bai, T. Hashizume, D. Jeon, and, T. Sakurai, Jpn. J. Appl. Phys. 31, 1117 (1992).
37. C. Ventrice, and, N. DiNardo, Phys. Rev. B 47, 6470 (1992).
38. A. Ferraz, N. March, and, F. Flores, J. Phys. Chem. Solids 45, 627 (1983).
39. Z. Gedik, S. Ciraci, and, I. Batra, Phys. Rev. B 47, 16391 (1993).
40. O. Pankratov, and, M. Scheffler, Phys. Rev. Lett. 70, 351 (1993).
41. J. Furthmüller, F. Bechstedt, H. Hüsken, B. Schröter, and, W. Richter, Phys. Rev. B 58, 13712 (1998).
42. L. I. Johansson, L. Duda, M. Laurenzis, M. Krieftewirth, and, B. Reihl, Surf. Sci. 445, 109 (2000).
43. F. Owman, and, P. Mårtensson, Surf. Sci. 330, L639 (1995).
44. J. Northrup, and, J. Neugebauer, Phys. Rev. B 52, R17001 (1995).
45. M. Sabisch, P. Krüger, and, J. Pollmann, Phys. Rev. B 55, 10561 (1999).
46. P. A. Glans, and, L. Johansson, Surf. Sci. 465, L759 (2000).
47. N. Mårtensson, G. Meyer, N. Amer, E. Kaxiras, and, K. Pandey, Phys. Rev. B 42, 7230 (1990).
48. R. Ostendorf, K. Wulff, C. Benesch, H. Merz, and, H. Zacharias, Phys. Rev. B 70, 205325 (2004).
49. I. Forbeaux, J. M. Themlin, V. Langlais, L. Yu, H. Belkhir, and, J. M. Debever, Surf. Rev. Lett. 5, 193 (1998).
50. V. Ramachandran, and, R. M. Feenstra, Phys. Rev. Lett. 82, 1000 (1999).
51. J. E. Northrup, and, J. Neugebauer, Phys. Rev. B 57, R4230 (1998).
52. M. Rohlfing, and, J. Pollmann, Phys. Rev. Lett. 84, 135 (2000).
53. V. I. Anisimov, A. E. Bedin, M. A. Korotin, G. E. Santoro, S. Scandolo, and, E. Tosatti, Phys. Rev. B 61, 1752 (2000).
54. Y. Ma, J. Rowe, E. Chaban, C. Chen, R. Headrick, G. Meigs, S. Modesti, and, F. Sette, Phys. Rev. Lett. 65, 2173 (1990).
55. I. W. Lyo, E. Kaxiras, and, P. Avouris, Phys. Rev. Lett. 63, 1261 (1989).
56. H. Shi, M. Radny, and, P. V. Smith, Phys. Rev. B 66, 085329 (2002).
57. C. S. Hellberg, and, S. C. Erwin, Phys. Rev. Lett. 83, 1003 (1999).
58. H. Q. Shi, M. W. Radny, and, P. V. Smith, Phys. Rev. B 70, 235325 (2004).
59. T. Grehk, M. Gothelid, U. Karlsson, L. O. Johansson, S. Gray, and, K. Magnusson, Phys. Rev. B 52, 11165 (1995).
60. H. H. Weitering, X. Shi, P. D. Johnson, J. Chen, N. J. DiNardo, and, K. Kempa, Phys. Rev. Lett. 118, 1331 (1997).
61. C. Tournier-Colletta, L. Cardenas, Y. Fagot-Revurat, B. Kierren, A. Tejeda, D. Malterre, P. le Fevre, and, A. Taleb-Ibrahimi, Phys. Rev. B 103, 165429 (2010).
62. T. Aruga, H. Tochihara, and, Y. Murata, Phys. Rev. Lett. 53, 372 (1984).
63. Y. Enta, T. Kinoshita, S. Suzuki, and, S. Kono, Phys. Rev. B 36, 9801 (1987).
64. T. Abukawa, and, S. Kono, Phys. Rev. B 37, 9097 (1988).
65. P. Soukiassian, J. Kubby, P. Mangat, Z. Hurych, and, K. Schirm, Phys. Rev. B 46, 13471 (1992).
66. U. Effner, D. Badt, J. Binder, T. Bertrams, A. Brodde, C. Lunau, H. Neddermeyer, and, M. Hanbücken, Surf. Sci. 277, 207 (1992).
67. G. Castro, P. Pervan, E. Michel, R. Miranda, and, K. Wandelt, Vacuum 41, 564 (1990).
68. C. Tournier-Colletta, L. Cárdenas, Y. Fagot-Révurat, A. Tejeda, B. Kierren, and, D. Malterre, Phys. Rev. B, to be published.
69. E. G. Michel, P. Pervan, G. R. Castro, R. Miranda, and, K. Wandelt, Phys. Rev. B 45, 11811 (1992).
70. P. Soukiassian, M. Bakshi, Z. Hurych, and, T. Gentle, Surf. Sci. Lett. 221, L759 (1989).
71. P. Soukiassian, R. Riwan, J. Lecante, E. Wimmer, S. Chubb, and, A. Freeman, Phys. Rev. B 31, 4911 (1985).
72. L. Whitman, J. Stroscio, R. Dragoset, and, R. Celotta, Science 251, 1206 (1991).
73. K. Wu, Y. Fujikawa, T. Nagao, Y. Hasegawa, K. Nakayama, Q. Xue, E. Wang, T. Briere, V. Kumar, Y. Kawazoe, S. Zhang, and, T. Sakurai, Phys. Rev. Lett. 91, 126101 (2003).
74. V. Milman, M. Payne, V. Heine, R. Needs, J. Lin, and, M. Lee, Phys. Rev. Lett. 70, 2928 (1993).
75. K. Wu, Sci. Technol. Adv. Mater. 6, 789 (2005).
76. Y. Ma, C. Chen, G. Meigs, F. Sette, G. Illing, and, H. Shigakawa, Phys. Rev. B 45, 5965 (1992).
77. A. Zangwill, Physics at Surfaces (Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1988).
78. M. Berthe, A. Urbieta, L. Perdigao, B. Grandidier, D. Deresmes, C. Delerue, D. Stievenard, R. Rurali, N. Lorente, L. Magaud, and, P. Ordejon, Phys. Rev. Lett. 97, 206801 (2006).
79. L. Chaput, C. Tournier-Colletta, L. Cárdenas, A. Tejeda, B. Kierren, D. Malterre, Y. Fagot-Révurat, P. LeFèvre, F. Bertran, A. Taleb-Ibrahimi, D. González, J. Ortega, and, F. Flores, Phys. Rev. Lett. 107, 187603 (2011).
80. J. M. Carpinelli, H. H. Weitering, M. Bartkowiak, R. Stumpf, and, E. W. Plummer, Phys. Rev. Lett. 79, 2859 (1997).
81. M. Göthelid, M. Hammar, C. Tönevik, U. O. Karlsson, N. G. Nilsson, and, S. A. Flodström, Surf. Sci. 271, L357 (1992).
82. M. Göthelid, T. M. Grehk, M. Hammar, U. O. Karlsson, and, S. A. Flodström, Surf. Sci. 328, 80 (1995).
83. A. Mascaraque, J. Avila, E. G. Michel, and, M. C. Asensio, Phys. Rev. B 57, 14758 (1998).
84. A. Tejeda, R. Cortés, J. Lobo, E. Michel, and, A. Mascaraque, J. Phys.: Condens. Matter 19, 355008 (2007).
85. A. V. Melechko, J. Braun, H. H. Weitering, and, E. W. Plummer, Phys. Rev. B 61, 2235 (2000).
86. H. H. Weitering, J. M. Carpinelli, A. V. Melechko, J. Zhang, M. Bartkowiak, and, E. W. Plummer, Science 285, 2107 (1999).
87. A. V. Melechko, J. Braun, H. H. Weitering, and, E. W. Plummer, Phys. Rev. Lett. 83, 999 (1999).
88. T. C. Chiang, M. Y. Chou, T. Kidd, and, T. Miller, J. Phys.: Condens. Matter 14, R1 (2002).
89. A. Charrier, R. Pérez, F. Thibaudau, J. M. Debever, J. Ortega, F. Flores, and, J. M. Themlin, Phys. Rev. B 64, 115407 (2001).
90. J. Ortega, R. Pérez, and, F. Flores, J. Phys.: Condens. Matter 14, 5979 (2002).
91. I. Brihuega, O. Custance, M. Ugeda, N. Oyabu, S. Morita, and, J. M. Gómez-Rodríguez, Phys. Rev. Lett. 95, 206102 (2005).
92. R. I. G. Uhrberg, H. Zhang, and, T. Balasubramanian, Phys. Rev. Lett. 85, 1036 (2000).
93. R. I. G. Uhrberg, and, T. Balasubramanian, Phys. Rev. Lett. 81, 2108 (1998).
94. J. Avila, Y. Huttel, A. Mascaraque, G. L. Lay, E. Michel, and, M. Asensio, Surf. Sci. 433, 327 (1999).
95. M. Göthelid, M. Björkqvist, T. M. Grehk, G. LeLay, and, U. O. Karlsson, Phys. Rev. B 52, R14352 (1995).
96. L. Petaccia, L. Floreano, A. Goldoni, D. Cvetko, A. Morgante, L. Grill, A. Verdini, G. Commelli, G. Paolucci, and, S. Modesti, Phys. Rev. B 64, 193410 (2001).
97. D. Farías, W. Kamiski, J. Lobo, J. Ortega, E. Hulpke, R. Pérez, F. Flores, and, E. G. Michel, Phys. Rev. Lett. 91, 16103 (2003).
98. F. Ronci, S. Colonna, S. D. Thorpe, A. Cricenti, and, G. LeLay, Phys. Rev. Lett. 95, 156101 (2005).
99. O. L. Alerhand, A. Nihat Berker, J. D. Joannopoulos, D. Vanderbilt, R. J. Hamers, and, J. E. Demuth, Phys. Rev. Lett. 64, 2406 (1990).
100. T. Tabata, T. Aruga, and, Y. Murata, Surf. Sci. 179, L63 (1987).
101. E. Landemark, C. J. Karlsson, Y. C. Chao, and, R. I. G. Uhrberg, Phys. Rev. Lett. 69, 1588 (1992).
102. E. Landemark, C. J. Karlsson, Y. C. Chao, and, R. I. G. Uhrberg, Surf. Sci. 287/288, 529 (1993).
103. J. A. Kubby, and, J. J. Boland, Surf. Sci. Rep. 26, 61 (1996).
104. R. Pérez, J. Ortega, and, F. Flores, Phys. Rev. Lett. 86, 4891 (2001).
105. R. I. G. Uhrberg, J. Phys.: Condens. Matter 13, 11181 (2001).
106. M. G. Rad, M. Göthelid, G. LeLay, U. Karlsson, T. Grehk, and, A. Sandell, Surf. Sci. 477, 227 (2001).
107. M. E. Dávila, J. Avila, M. C. Asensio, and, G. LeLay, Phys. Rev. B 70, 241308 (2004).
108. T. L. Lee, S. Warren, B. C. C. Cowie, and, J. Zegenhagen, Phys. Rev. Lett. 96, 046103 (2006).
109. S. de Gironcoli, S. Scandolo, G. Ballabio, G. Santoro, and, E. Tosatti, Surf. Sci. 454-456, 172 (2000).
110. G. Ballabio, G. Profeta, S. de Gironcoli, S. Scandolo, G. E. Santoro, and, E. Tosatti, Phys. Rev. Lett. 89, 126803 (2002).
111. P. Gori, O. Pulci, and, A. Cricenti, J. Phys. IV 132, 91 (2006).
112. F. Flores, J. Ortega, and, R. Pérez, Surf. Rev. Lett. 6, 411 (1999).
113. O. Pulci, M. Marsili, P. Gori, M. Palummo, A. Cricenti, F. Bechstedt, and, R. del Sole, Appl. Phys. A 85, 361 (2006).
114. A. Tejeda, R. Cortés, J. Lobo, C. Didiot, B. Kierren, D. Malterre, E. G. Michel, and, A. Mascaraque, Phys. Rev. Lett. 100, 026103 (2008).
115. J. Guo, J. Shi, and, E. W. Plummer, Phys. Rev. Lett. 94, 036105 (2005).
116. S. C. Erwin, Nature 441, 295 (2006).
117. H. Morikawa, I. Matsuda, and, S. Hasegawa, Phys. Rev. B 65, R201308 (2002).
118. T. Hirahara, T. Komorida, Y. Gu, F. Nakamura, H. Idzuchi, H. Morikawa, and, S. Hasegawa, Phys. Rev. B 80, 235419 (2009).
119. G. Profeta, and, E. Tosatti, Phys. Rev. Lett. 98, 086401 (2007).
120. S. Colonna, F. Ronci, A. Cricenti, and, G. L. Lay, Phys. Rev. Lett. 101, 186102 (2008).
121. H. Morikawa, S. Jeong, and, H. W. Yeom, Phys. Rev. B 78, 245307 (2008).
122. H. Morikawa, and, H. W. Yeom, Phys. Rev. Lett. 102, 159601 (2009).
123. T. Shirasawa, H. Tochihara, K. Kubo, W. Voegeli, and, T. Takahashi, Phys. Rev. B 81, 081409(R). (2010).
124. R. Cortés, A. Tejeda, J. Lobo-Checa, C. Didiot, B. Kierren, D. Malterre, J. Merino, F. Flores, E. G. Michel, and, A. Mascaraque, to be published.
125. A. Cano, A. P. Levanyuk, and, E. G. Michel, Z. Kristallogr. 220, 663 (2005).