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Van der Waals epitaxy and remote epitaxy of LiNbO<sub>3</sub> thin films by pulsed laser deposition

外延 蓝宝石 材料科学 云母 范德瓦尔斯力 薄膜 拉曼光谱 光电子学 脉冲激光沉积 石墨烯 异质结 光学
作者
Ru Jia,Hyun Kum,Xin Sun,Yuwei Guo,Baiwei Wang,Peijiao Fang,Jie Jiang,Daniel Gall,Toh-Ming Lu,Morris Washington,Jeehwan Kim,Jian Shi
出处
期刊:Journal of vacuum science & technology [American Institute of Physics]
卷期号:39 (4): 040405-040405 被引量:2
标识
DOI:10.1116/6.0001109
摘要

Nonlinear oxides such as LiNbO3 have found many applications in both conventional electro-optics and quantum optics. In this work, we demonstrate the van der Waals and remote epitaxy of LiNbO3 films on muscovite mica and graphene-buffered sapphire, respectively, by pulsed laser deposition. Structural analysis shows that the epitaxial relation in van der Waals epitaxy is LiNbO3 (0001) || mica (001) and LiNbO3 [ 01 1 ¯ 0] || mica [010] with LiNbO3 [ 10 1 ¯ 0] || mica [010], a 60°-rotated twin structure. The relation in remote epitaxy is LiNbO3 (0001) || sapphire (0001) and LiNbO3 [ 01 1 ¯ 0] || sapphire [ 01 1 ¯ 0] with twin structure LiNbO3 [ 1 ¯ 010] || sapphire [ 01 1 ¯ 0]. Furthermore, in remote epitaxy, Raman scattering analysis confirms the existence of graphene after deposition. Finally, we find that the oxygen partial pressure influences the presence of impurity phases significantly. The successful demonstration of van der Waals and remote epitaxy promises the feasibility of developing thin film LiNbO3 on demanded substrates toward scalable electro-optics.
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