We have employed hard x-ray photoemission (HAXPES) to study a delta-doped SrTiO3 layer that consisted of a 3-nm thickness of La-doped SrTiO3 with 6% La embedded in a SrTiO3 film. Results are compared to a thick, uniformily doped La:SrTiO3 layer. We find no indication of a band offset for the delta-doped layer, but evidence of the presence of Ti3+ in both the thick sample and the delta-layer, and indications of a density of states increase near the Fermi energy in the delta-doped layer. These results further demonstrate that HAXPES is a powerful tool for the non-destructive investigation of deeply buried doped layers.
REFERENCES
1.
J.
Son
, P.
Moetakef
, B.
Jalan
, O.
Bierwagen
, N. J.
Wright
, R.
Engel-Herbert
, and S.
Stemmer
, Nat. Mater.
9
, 482
(2010
).2.
Y.
Kozuka
, M.
Kim
, C.
Bell
, B. G.
Kim
, Y.
Hikita
, and H. Y.
Hwang
, Nature (London)
462
, 487
(2009
).3.
B.
Jalan
, S.
Stemmer
, S.
Mack
, and S. J.
Allen
, Phys. Rev. B
82
, 081103
(2010
).4.
Y.
Kozuka
, M.
Kim
, H.
Ohta
, Y.
Hikita
, C.
Bell
, and H. Y.
Hwang
, Appl. Phys. Lett.
97
, 222115
(2010
).5.
P. V.
Ong
, J.
Lee
, and W. E.
Pickett
, Phys. Rev. B
83
, 193106
(2011
).6.
J.
Mannhart
, D. H. A.
Blank
, H. Y.
Hwang
, A. J.
Millis
, and J. M.
Triscone
, MRS Bull.
33
, 1027
(2008
).7.
A. D.
Caviglia
, M.
Gabay
, S.
Gariglio
, N.
Reyren
, C.
Cancellieri
, and J. M.
Triscone
, Phys. Rev. Lett.
104
, 126803
(2010
).8.
M.
Ben Shalom
, M.
Sachs
, D.
Rakhmilevitch
, A.
Palevski
, and Y.
Dagan
, Phys. Rev. Lett.
104
, 126802
(2010
).9.
K.
Ueno
, S.
Nakamura
, H.
Shimotani
, A.
Ohtomo
, N.
Kimura
, T.
Nojima
, H.
Aoki
, Y.
Iwasa
, and M.
Kawasaki
, Nat. Mater.
7
, 855
(2008
).10.
S.
Tanuma
, C. J.
Powell
, and D. R.
Penn
, Surf. Int. Anal.
21
, 165
(1993
).11.
S.
Tanuma
, C. J.
Powell
, and D. R.
Penn
, Surf. Int. Anal.
43
, 689
(2011
).12.
K.
Kobayashi
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A
601
, 32
(2009
).13.
H.
Tanaka
, Y.
Takata
, K.
Horiba
, M.
Taguchi
, A.
Chainani
, S.
Shin
, D.
Miwa
, K.
Tamasaku
, Y.
Nishino
, T.
Ishikawa
, E.
Ikenaga
, M.
Awaji
, A.
Takeuchi
, T.
Kawai
, and K.
Kobayashi
, Phys. Rev. B
73
, 094403
(2006
).14.
F.
Offi
, N.
Mannella
, T.
Pardini
, G.
Panaccione
, A.
Fondacaro
, P.
Torelli
, M. W.
West
, J. F.
Mitchell
, and C. S.
Fadley
, Phys. Rev. B
77
, 174422
(2008
).15.
A. X.
Gray
, A.
Janotti
, J.
Son
, J. M.
LeBeau
, S.
Ueda
, Y.
Yamashita
, K.
Kobayashi
, A. M.
Kaiser
, R.
Sutarto
, H.
Wadati
, G. A.
Sawatzky
, C. G.
Van de Walle
, S.
Stemmer
, and C. S.
Fadley
, Phys. Rev. B
84
, 075104
(2011
).16.
S.
Ueda
, Y.
Katsuya
, M.
Tanaka
, H.
Yoshikawa
, Y.
Yamashita
, S.
Ishimaru
, Y.
Matsushita
, and K.
Kobayashi
, AIP Conf. Proc.
1234
, 403
(2010
).17.
W.
Smekal
, W. S. M.
Werner
, and C. J.
Powell
, Surf. Int. Anal.
37
, 1059
(2005
).18.
B.
Jalan
, J.
Cagnon
, T. E.
Mates
, and S.
Stemmer
, J. Vac. Sci. Technol. A
27
, 1365
–1368
(2009
).19.
A.
Kotani
, M.
Okada
, T.
Jo
, A.
Bianconi
, A.
Marcelli
, and J. C.
Parlebas
, J. Phys. Soc. Jpn.
56
, 798
(1987
).20.
D. J.
Lam
, B. W.
Veal
, and D. E.
Ellis
, Phys. Rev. B
22
, 5730
(1980
).21.
S. A.
Chambers
, Y.
Liang
, Z.
Yu
, R.
Droopad
, J.
Ramdani
, and K.
Eisenbeiser
, Appl. Phys. Lett.
77
, 1662
(2000
).22.
H.
Tanaka
, I.
Satoh
, T.
Kanki
, E.
Ikenaga
, M.
Kobata
, J. J.
Kim
, S.
Ueda
, and K.
Kobayashi
, Appl. Phys. Lett.
98
, 133505
(2011
).23.
M. S. J.
Marshall
, D. T.
Newell
, D. J.
Payne
, R. G.
Egdell
, and M. R.
Castell
, Phys. Rev. B
83
, 035410
(2011
).24.
S.
Hashimoto
and A.
Tanaka
, Surf. Int. Anal.
34
, 262
(2002
).25.
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
, and R.
Claessen
, Phys. Rev. Lett.
102
, 176805
(2009
).© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
