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Rational synthesis of F-doped iron oxides on Al2O3(0001) single crystals

机译：在Al2O3（0001）单晶上合理合成F掺杂的氧化铁

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A plasma enhanced-chemical vapor deposition (PE-CVD) route to Fe2O3-based materials on Al2O3(0001) single crystals at moderate growth temperatures (200-400 degrees C) is reported. The use of the fluorinated Fe(hfa)(2)TMEDA (hfa = 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentanedionate; TMEDA = N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine) molecular precursor in Ar/O-2 plasmas enabled an in situ F-doping of iron oxide matrices, with a fluorine content tunable as a function of the adopted preparative conditions. Variations of the thermal energy supply enabled control of the system phase composition, resulting in gamma-Fe2O3 at 200 degrees C and alpha-Fe2O3 nanostructures at higher deposition temperatures. Notably, at 400 degrees C the formation of highly oriented alpha-Fe2O3 nanocolumns characterized by an epitaxial relation with the Al2O3(0001) substrate was observed. Beside fluorine content, phase composition and nano-organization, even the system optical properties and, in particular, energy gap values, could be tailored by proper modifications of processing parameters.
机译：报道了在中等生长温度（200-400摄氏度）下在Al2O3（0001）单晶上通过等离子增强化学气相沉积（PE-CVD）路线生成基于Fe2O3的材料。氟化Fe（hfa）（2）TMEDA的使用（hfa = 1,1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酸酯; TMEDA = N，N，N'，N'-四甲基乙二胺） Ar / O-2等离子体中的分子前驱物可原位F掺杂氧化铁基质，其氟含量可根据采用的制备条件进行调节。热能供应的变化实现了系统相组成的控制，从而导致200摄氏度下的γ-Fe2O3和更高沉积温度下的α-Fe2O3纳米结构。值得注意的是，在400摄氏度下，观察到以Al2O3（0001）衬底为外延关系的高取向α-Fe2O3纳米柱的形成。除氟含量，相组成和纳米组织外，甚至可以通过适当修改工艺参数来调整系统的光学性能，尤其是能隙值。

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