Электронная структура границы раздела Ва/$n$-AlGaN(0001) и формирование вырожденного 2D электронного газа

Проведены исследования электронной структуры ультратонких интерфейсов Ba/$n$-AlGaN(0001) в сверхвысоком вакууме in situ с помощью метода ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии. Изучены спектры фотоэмиссии из валентной зоны $n$-AlGaN и спектры остовных уровней Ga $3d$, Al $2p$, Ba $4d$ при синхротронном возбуждении с энергиями фотонов $60 \div 400$ эВ. Обнаружена модификация всех спектров в процессе формирования границы раздела Ва/$n$-AlGaN в режиме субмонослойных Ва покрытий. Найдено, что спад интенсивности отдельных участков спектра валентной зоны связан с взаимодействием поверхностных состояний подложки AlGaN с адатомами Ва. Обнаружено, что формирование интерфейса приводит к появлению в запрещенной зоне AlGaN на уровне Ферми нового фотоэмиссионного пика квазиметаллического характера. Установлено, что природа пика связана с формированием вырожденного электронного газа в аккумуляционном нанослое, индуцированном адсорбцией в непосредственной близости к поверхности $n$-AlGaN.