Room temperature formation of high-mobility two-dimensional electron gases at crystalline complex oxide interfaces

Advanced Materials

Volumn 26, Issue 9, 2014, Pages 1462-1467

  Chen, Y Z ^a   Bovet, N ^b   Kasama, T ^a   Gao, W W ^c   Yazdi, S ^a   Ma, C ^c   Pryds, N ^a   Linderoth, S ^a  

^a TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK   (Denmark)

^b UNIVERSITY OF COPENHAGEN   (Denmark)

^c INSTITUTE OF PHYSICS   (China)

Author keywords

alumina; complex oxide; oxide interfaces; strontium titanate; two dimensional electron gases

Indexed keywords

COMPLEX OXIDES; CRYSTALLINE COMPLEXES; HIGH MOBILITY; OXIDE INTERFACES; ROOM TEMPERATURE; SINGLE-CRYSTALLINE; SRTIO; TIO;

ALUMINA; EPITAXIAL GROWTH; REDOX REACTIONS; STRONTIUM TITANATES; TWO DIMENSIONAL;

ELECTRON GAS;

EID: 84897699282     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201304634     Document Type: Article

References (41)

1. X. X. Guo, J. Maier, Adv. Mater. 2009, 21, 2619.
2. R. Waser, R. Dittmann, G. Staikov, K. Szot, Adv. Mater. 2009, 21, 2632.
3. M. Huijben, A. Brinkman, G. Koster, G. Rijnders, H. Hilgenkamp, D. H. A. Blank, Adv. Mater. 2009, 21, 1665.
4. J. Mannhart, D. G. Schlom, Science 2010, 327, 1607.
5. S. A. Chambers, Adv. Mater. 2010, 22, 219.
6. C. Cantoni, J. Gazquez, F. M. Granozio, M. P. Oxley, M. Varela, A. R. Lupini, S. J. Pennycook, C. Aruta, U. Scotti di Uccio, P. Perna, D. Maccariello, Adv. Mater. 2012, 24, 3592.
7. A. Ohtomo, H. Y. Hwang, Nature 2004, 427, 423.
8. Y. Z. Chen, N. Bovet, F. Trier, D. V. Christensen, F. M. Qu, N. H. Andersen, T. Kasama, W. Zhang, R. Giraud, J. Dufouleur, T. S. Jespersen, J. R. Sun, A. Smith, J. Nygård, L. Lu, B. Büchner, B. G. Shen, S. Linderoth, N. Pryds, Nat. Commun. 2013, 4, 1371, DOI: 10.1038/ncomms2394.
9. A. Brinkman, M. Huijben, M. Van Zalk, J. Huijben, U. Zeitler, J. C. Maan, W. G. Van der Wiel, G. Rijnders, D. H. A. Blank, H. Hilgenkamp, Nat. Mater. 2007, 6, 493.
10. N. Reyren, S. Thiel, A. D. Caviglia, L. Fitting Kourkoutis, G. Hammerl, C. Richter, C. W. Schneider, T. Kopp, A.-S. Ruetschi, D. Jaccard, M. Gabay, D. A. Muller, J.-M. Triscone, J. Mannhart, Science 2007, 317, 1196.
11. S. A. Chambers, Surface Science 2011, 605, 1133.
12. J. W. Park, D. F. Bogorin, C. Cen, D. A. Felker, Y. Zhang, C. T. Nelson, C. W. Bark, C. M. Folkman, X. Q. Pan, M. S. Rzchowski, J. Levy, C. B. Eom, Nat. Commun. 2010, 1, 94, DOI: 10.1038/ncomms1096.
13. Ariando, X. Wang, G. Baskaran, Z. Q. Liu, J. Huijben, J. B. Yi, A. Annadi, A. Roy Barman, A. Rusydi, S. Dhar, Y. P. Feng, J. Ding, H. Hilgenkamp, T. Venkatesan, Nat. Commun. 2011, 2, 188, DOI: 10.1038/ncomms1192.
14. J. Mannhart, D. G. Schlom, Nature 2004, 430, 620.
15. M. L. Reinle-Schmitt, C. Cancellieri, D. Li, D. Fontaine, M. Medarde, E. Pomjakushina, C. W. Schneider, S. Gariglio, Ph. Ghosez, J.-M. Triscone, P. R. Willmott, Nat. Commun. 2012, 3, 932, DOI: 10.1038/ncomms1936.
16. T. Gunter, A. Rubano, D. Paparo, M. Lilienblum, L. Marrucci, F. Miletto Granozio, U. Scotti di Uccio, R. Jany, C. Richter, J. Mannhart, M. Fiebig, Phys. Rev. B 2012, 86, 235418.
17. C. W. Schneider, S. Thiel, G. Hammerl, C. Richter, J. Mannhart, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 122101.
18. N. Banerjee, M. Huijben, G. Koster, G. Rijnders, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 041601.
19. D. Stornaiuolo, S. Gariglio, N. J. G. Couto, A. Fete, A. D. Caviglia, G. Seyfarth, D. Jaccard, A. F. Morpurgo, J.-M. Triscone, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 222601.
20. P. P. Aurino, A. Kalabukhov, N. Tuzla, E. Olsson, T. Claeson, D. Winkler, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 201610.
21. Y. Z. Chen, J. L. Zhao, J. R. Sun, N. Pryds, B. G. Shen, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 123102.
22. C. Cen, S. Thiel, J. Mannhart, J. Levy, Science 2009, 323, 1026.
23. Y. Z. Chen, N. Pryds, J. E. Kleibeuker, J. R. Sun, E. Stamate, G. Koster, B. G. Shen, G. Rijnders, S. Linderoth, Nano. Lett. 2011, 11, 3774.
24. S. W. Lee, Y. Q. Liu, J. Heo, R. G. Gordon, Nano. Lett. 2012, 12, 4775.
25. G. J. H. M. Rijnders, G. Koster, D. H. A. Blank, H. Rogalla, Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 1888.
26. R. S. Zhou, R. L. Snyder, Acta Cryst. B 1991, 47, 617.
27. H. M. Christen, G. Eres, J. Phys: Condens Matter 2008, 20, 264005.
28. J. S. Armijo, Oxidation of Metals 1969, 1, 171.
29. T. Mizoguchi, N. Takahashi, H. S. Lee, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 091909.
30. A. Sambri, D. V. Cristensen, F. Trier, Y. Z. Chen, S. Amoruso, N. Pryds, R. Bruzzese, X. Wang, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 231605.
31. P. R. Willmott, R. Herger, C. M. Schlepütz, D. Martoccia, B. D. Patterson, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 176102.
32. V. Trtik, R. Aguiar, F. Sanchez, C. Ferrater, M. Varela, J. Crys. Growth, 1998, 192, 175.
33. T. Ami, Y. Ishida, N. Nagasawa, A. Machida, M. Suzuki, Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 1361.
34. S. Thiel, G. Hammerl, A. Schmehl, C. Schneider, J. Mannhart, Science 2006, 313, 1942.
35. Q. Fu, T. Wagner, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11697.
36. C. Aruta, S. Amoruso, G. Ausanio, R. Bruzzese, E. Di Gennaro, M. Lanzano, F. Miletto Granozio, Muhammad Riaz, A. Sambri, U. Scotti di Uccio, X. Wang, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 031602.
37. K. Shibuya, T. Ohnishi, M. Lippmaa, M. Oshima, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 232106.
38. M. Sing, G. Berner, K. Goß, A. Müller, A. Ruff, A. Wetscherek, S. Thiel, J. Mannhart, S. A. Pauli, C. W. Schneider, P. R. Willmott, M. Gorgoi, F. Schäfers, R. Claessen, Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 176805.
39. A. F. Santander-Syro, O. Copie, T. Kondo, F. Fortuna, S. Pailhes, R. Weht, X. G. Qiu, F. Bertran, A. Nicolaou, A. Taleb-Ibrahimi, P. Le Fevre, G. Herranz, M. Bibes, N. Reyren, Y. Apertet, P. Lecoeur, A. Barthelemy, M. J. Rozenberg, Nature 2011, 469, 189.
40. M. Ben Shalom, A. Ron, A. Palevski, Y. Dagan, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 206401.
41. A. D. Caviglia, S. Gariglio, C. Cancellieri, B. Sacépé, A. Fête, N. Reyren, M. Gabay, A. F. Morpurgo, J.-M. Triscone, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 236802.