The interface properties of strongly correlated electron system/band semiconductor junctions were investigated in the La1−xSrxVO3/p-Si(100) structure. Spectroscopic observations show that the electronic structure of the interface is typical of insulator/semiconductor junctions for x ≤ 0.2 and Schottky junctions for x ≥ 0.25. For the forward current density–bias voltage (J–V) characteristics, energy barriers that were otherwise unexplainable by spectroscopy were estimated from the thermionic emission model fitting of the J–V characteristics, indicating that the injected carriers from Si to La1−xSrxVO3 can also feel the correlation force of Coulomb repulsion at the interface.
References
1.
S. R.
Singamaneni
, J. T.
Prater
, and J.
Narayan
, Appl. Phys. Rev.
3
, 031301
(2016
).2.
IEEE
, “International roadmap for devices and systems 2021 edition
, Beyond CMOS”, 6 (2021).3.
R. A.
McKee
, F. J.
Walker
, and M. F.
Chisholm
, Phys. Rev. Lett.
81
, 3014
(1998
).4.
R. A.
McKee
, F. J.
Walker
, M. B.
Nardelli
, W. A.
Shelton
, and G. M.
Stocks
, Science
300
, 1726
(2003
).5.
A. K.
Pradhan
, J. B.
Dadson
, D.
Hunter
, K.
Zhang
, S.
Mohanty
, E. M.
Jackson
, B.
Lasley-Hunter
, K.
Lord
, T. M.
Williams
, R. R.
Rakhimov
, J.
Zhang
, D. J.
Sellmyer
, K.
Inaba
, T.
Hasegawa
, S.
Mathews
, B.
Joseph
, B. R.
Sekhar
, U. N.
Roy
, Y.
Cui
, and A.
Burger
, J. Appl. Phys.
100
, 033903
(2006
).6.
W. F.
Xiang
, H. B.
Lu
, Z. H.
Chen
, X. B.
Lu
, M.
He
, H.
Tian
, Y. L.
Zhou
, C. R.
Li
, and X. L.
Ma
, J. Cryst. Growth
271
, 165
(2004
).7.
J.
Wang
, H.
Zheng
, Z.
Ma
, S.
Prasertchoung
, M.
Wuttig
, R.
Droopad
, J.
Yu
, K.
Eisenbeiser
, and R.
Ramesh
, Appl. Phys. Lett.
85
, 2574
(2004
).8.
C.
Rossel
, B.
Mereu
, C.
Marchiori
, D.
Caimi
, M.
Sousa
, A.
Guiller
, H.
Siegwart
, R.
Germann
, J.-P.
Locquet
, J.
Fompeyrine
, D. J.
Webb
, C.
Dieker
, and J. W.
Seo
, Appl. Phys. Lett.
89
, 053506
(2006
).9.
V.
Vaithyanathan
, J.
Lettieri
, W.
Tian
, A.
Sharan
, A.
Vasudevarao
, Y. L.
Li
, A.
Kochhar
, H.
Ma
, J.
Levy
, P.
Zschack
, J. C.
Woicik
, L. Q.
Chen
, V.
Gopalan
, and D. G.
Schlom
, J. Appl. Phys.
100
, 024108
(2006
).10.
T. Q.
Ngo
, A. B.
Posadas
, M. D.
McDaniel
, C.
Hu
, J.
Bruley
, E. T.
Yu
, A. A.
Demkov
, and J. G.
Ekerdt
, Appl. Phys. Lett.
104
, 082910
(2014
).11.
M. D.
McDaniel
, T. Q.
Ngo
, S.
Hu
, A.
Posadas
, A. A.
Demkov
, and J. G.
Ekerdt
, Appl. Phys. Rev.
2
, 041301
(2015
).12.
D. G.
Schlom
, L.-Q.
Chen
, X.
Pan
, A.
Schmehl
, and M. A.
Zurbuchen
, J. Am. Ceram. Soc.
91
, 2429
(2008
).13.
D. P.
Norton
, Mater. Sci. Eng.: R
43
, 139
(2004
).14.
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
, and C. B.
Eom
, Nat. Commun.
1
, 94
(2010
).15.
S.
Tomimoto
, S.
Miyasaka
, T.
Ogasawara
, H.
Okamoto
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. B
68
, 035106
(2003
).16.
S.
Miyasaka
, T.
Okuda
, and Y.
Tokura
, Phys. Rev. Lett.
85
, 5388
(2000
).17.
A.
Imanaka
, T.
Sasaki
, Y.
Hotta
, and S.
Satoh
, J. Vac. Sci. Technol., A
32
, 051501
(2014
).18.
K. J.
Hubbard
and D. G.
Schlom
, J. Mater. Res.
11
, 2757
(1996
).19.
P.
Bordet
, C.
Chaillout
, M.
Marezio
, Q.
Huang
, A.
Santoro
, S.-W.
Cheong
, H.
Takagi
, C. S.
Oglesby
, and B.
Batlogg
, J. Solid State Chem.
106
, 253
(1993
).20.
L.
Wang
, Y.
Li
, A.
Bera
, C.
Ma
, F.
Jin
, K.
Yuan
, W.
Yin
, A.
David
, W.
Chen
, W.
Wu
, W.
Prellier
, S.
Wei
, and T.
Wu
, Phys. Rev. Appl.
3
, 064015
(2015
).21.
X. S.
Xu
, J. F.
Ihlefeld
, J. H.
Lee
, O. K.
Ezekoye
, E.
Vlahos
, R.
Ramesh
, V.
Gopalan
, X. Q.
Pan
, D. G.
Schlom
, and J. L.
Musfeldt
, Appl. Phys. Lett.
96
, 192901
(2010
).22.
X. Y.
Zhang
, M. J.
Rozenberg
, and G.
Kotliar
, Phys. Rev. Lett.
70
, 1666
(1993
).23.
A.
Fujimori
, T.
Yoshida
, K.
Okazaki
, T.
Tsujioka
, K.
Kobayashi
, T.
Mizokawa
, M.
Onoda
, T.
Katsufuji
, Y.
Taguchi
, and Y.
Tokura
, J. Electron Spectrosc.
117–118
, 277
(2001
).24.
S. M.
Sze
and K. K.
Ng
, Physics of Semiconductor Devices
, 3rd ed. (Wiley
, New York
, 2007
), p. 227
.25.
J. G.
Simmons
, Phys. Rev. Lett.
15
, 967
(1965
).26.
E. W.
Lim
and R.
Ismail
, Electronics
4
, 586
(2015
).27.
Y.
Hotta
, T.
Susaki
, and H. Y.
Hwang
, Phys. Rev. Lett.
99
, 236805
(2007
).28.
L.
Hu
, R.
Wei
, J.
Yan
, D.
Wang
, X.
Tang
, X.
Luo
, W.
Song
, J.
Dai
, X.
Zhu
, C.
Zhang
, and Y.
Sun
, Adv. Electron. Mater.
4
, 1700476
(2018
).29.
A.
Sekiyama
, H.
Fujiwara
, S.
Imada
, S.
Suga
, H.
Eisaki
, S. I.
Uchida
, K.
Takegahara
, H.
Harima
, Y.
Saitoh
, I. A.
Nekrasov
, G.
Keller
, D. E.
Kondakov
, A. V.
Kozhevnikov
, T.
Pruschke
, K.
Held
, D.
Vollhardt
, and V. I.
Anisimov
, Phys. Rev. Lett.
93
, 156402
(2004
).30.
S.
Okamoto
, A. J.
Millis
, and N. A.
Spaldin
, Phys. Rev. Lett.
97
, 056802
(2006
).31.
A.
Shekhter
, L.
Shu
, V.
Aji
, D. E.
MacLaughlin
, and C. M.
Varma
, Phys. Rev. Lett.
101
, 227004
(2008
).32.
W.
Choi
, S. Y.
Lee
, and T. D.
Sands
, Appl. Phys. Lett.
96
, 212903
(2010
).33.
W. F.
Brinkman
and T. M.
Rice
, Phys. Rev. B
2
, 4302
(1970
).34.
B. K.
Moon
and H.
Ishiwara
, Appl. Phys. Lett.
67
, 1996
(1995
).© 2022 Author(s). Published under an exclusive license by AIP Publishing.
2022
Author(s)
You do not currently have access to this content.