- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
利用硫醇化学修复具有硒原子空位的超薄InSe表面的第一性原理研究
摘要： 利用第一性原理计算研究了硫醇化学法修复单层InSe中硒原子空位导致的表面缺陷。通过对比无缺陷情况，评估了S原子修复前后含Se空位的单层InSe几何结构与电子性质。键长、带隙和载流子迁移率等参数均可恢复至原始无缺陷结构的标准水平。此外还研究了S原子与完整单层InSe的相互作用：无Se空位时S原子无法在表面吸附，但可替代Se原子或插入单层InSe内部，且插入会导致性能下降一个数量级。研究表明硫醇化学是修复Se空位并保持抗氧化性的有效方法，但应避免S原子插入单层InSe内部。
关键词： 硒化铟、载流子迁移率、硒原子空位、带隙、第一性原理
更新于2025-09-23 15:22:29
-
具有层依赖特性的二维β-InSe：能带排列、功函数与光学性质
摘要： 已有研究报道了通过密度泛函理论计算β-InSe的层（L）依赖性电子能带结构、功函数及光学性质。由于β-InSe中的量子尺寸效应（QSEs），其能带结构从块体β-InSe到少层β-InSe呈现直接带隙向间接带隙的转变。功函数从1层时的5.22 eV单调递减至6层时的5.0 eV，随后在7层和8层保持4.99 eV不变，最终降至块体β-InSe的4.77 eV。对于光学性质，介电函数的虚部对厚度变化具有强依赖性。二维层状材料中的层数控制为调控层依赖性性质提供了有效策略，这些性质在下一代高性能电子和光电器件中具有潜在应用价值。
关键词： 光学性质、层依赖性、密度泛函理论、硒化铟、功函数
更新于2025-09-23 15:22:29
-
InSe(0001)表面自组装铟纳米结构的形成
摘要： 二维层状晶体的表面由于去润湿效应，成为金属纳米结构自组装最具前景的模板之一。通过扫描隧道显微镜/谱（STM/STS）和低能电子衍射对作为拓扑模板的初始InSe（0001）表面进行了表征。研究发现，用于纳米结构形成过程的InSe（0001）表面是一个覆盖着三角形位点阵列的模板。本文展示了在InSe层状半导体晶体（0001）表面形成铟纳米结构的STM/STS研究结果。铟被热沉积在原位获得的结构完美的InSe晶体解理面上。几何上高度不均匀的初始（0001）InSe表面通过激活去润湿现象，导致沉积的铟纳米结构形成0维三角形核。由于去润湿过程，所获得的空间平均I-V曲线的STS结果使其依赖性从半导体特性转变为几乎金属特性。此外，形成的铟纳米结构的空间排列受到InSe表面宏观尺度六方晶格对称性的影响。
关键词： 异质纳米结构、模板导向组装纳米结构、层状晶体、扫描隧道显微镜/谱学、硒化铟、低能电子衍射
更新于2025-09-23 15:21:01
-
利用等离子体纳米粒子调控硒化铟的光学吸收
摘要： 在这项工作中，我们提出在硒化铟基光电器件中使用周期性金纳米粒子（NPs）来调控硒化铟的光学吸收。电磁模拟表明，通过调节等离子体共振可以操控硒化铟的光学吸收。我们系统分析了纳米粒子尺寸、周期、氧化硅厚度以及绝缘间隔层对等离子体共振的影响。通过对纳米结构进行系统优化，在可见光谱范围内实现了高吸收增强效果。
关键词： 光电器件、硒化铟、光学吸收、等离子体纳米粒子、等离子体共振
更新于2025-09-23 15:21:01
-
用于自旋电子学应用的空穴掺杂二维硒化铟
摘要： 基于密度泛函理论的第一性原理计算，我们研究了空穴掺杂二维硒化铟（InSe）的磁性和电子特性。模拟结果表明，尽管本征二维InSe是非磁性的，但在较宽的空穴浓度范围内会出现稳定的铁磁相。值得注意的是，空穴掺杂不仅诱导出自发磁化，还产生了半金属性——这种具有一个导电自旋通道和一个绝缘自旋通道的空穴掺杂InSe材料，对下一代自旋电子纳米器件极具应用前景。我们还探究了通过本征缺陷和外来缺陷诱导空穴掺杂及后续铁磁有序的可能性，发现铟空位会在价带附近产生自旋极化态并导致p型导电行为；与铟空位类似，第五主族原子替代硒原子同样会产生p型行为，可能稳定二维InSe中的铁磁有序。
关键词： 铁磁性、InSe（硒化铟）、半金属性、空穴掺杂、缺陷
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于液相剥离硒化铟的高灵敏度光电探测器
摘要： IIIA-VIA族层状半导体因其原子级薄的结构以及厚度依赖的光电特性（这些特性可实现超快响应和高灵敏度）在（光）电应用中备受关注。特别是二维硒化铟（InSe）凭借其高本征迁移率（>102 cm2 V?1 s?1）及适合可见光与近红外光探测的能带直接跃迁特性，已成为实现薄膜场效应晶体管和光电晶体管的有力候选材料。大规模（光）电应用开发的关键在于低成本、适合工业化生产的二维材料制备工艺（如液相剥离法）与高通量器件制造技术的结合。本研究通过异丙醇剥离β相硒化铟（β-InSe），并制备出基于喷墨涂布InSe的光电探测器，在可见光范围内展现出高响应度（蓝光455 nm激发下最大值达274 A W?1）和快速响应时间（15毫秒）。器件呈现栅压调控的n沟道晶体管导电特性。该研究表明液相剥离β-InSe是印刷高性能光电探测器的有效材料，这对发展工业化规模的二维材料光电器件至关重要。
关键词： 光电探测器、二维半导体、硒化铟、场效应晶体管、液相剥离、喷涂法、溶液加工
更新于2025-09-23 15:19:57
-
具有高κ栅极堆叠的二维InSe场效应晶体管中的远程声子散射
摘要： 本研究聚焦于衬底与高κ栅介质产生的远程声子对二维(2D)硒化铟(InSe)场效应晶体管(FETs)中电子迁移率的影响。通过有效质量近似法自洽求解泊松方程和薛定谔方程，推导出量子限制条件下的静电特性。随后采用库博-格林伍德公式计算迁移率，该公式同时考虑了远程声子散射(RPS)及本征声子散射（包括声学声子、同极声子、光学声子散射和弗洛里希相互作用）?；谏鲜龇椒ǎ颐窍低逞芯苛朔直鸩捎肧iO?、Al?O?和HfO?作为栅介质的单/双栅InSe FETs中远程声子导致的迁移率退化问题，揭示了载流子迁移率在温度、反型层密度及厚度维度上的依赖性起源。模拟表明：远程声子与弗洛里希相互作用对InSe中电子输运起主导作用；相较于Al?O?和SiO?介质，HfO?介质的远程声子会使迁移率产生更严重的退化，但通过在HfO?与InSe之间引入SiO?界面层可实现有效绝缘；由于InSe具有更小的面内有效质量和量子化有效质量，当载流子达到简并态时迁移率会在更高密度下开始回升；与MoS?相比，InSe在层数减少时迁移率退化更为显著。
关键词： 二维材料，硒化铟，迁移率，声子散射，高κ电介质，场效应晶体管
更新于2025-09-23 21:02:42
-
基于二维WSe2/In2Se3异质结构的光电探测器
摘要： 过去几年中，由二维（2D）层状半导体材料形成的异质结已得到广泛研究。这些范德华（vdW）结构在未来的电子和光电器件中展现出巨大潜力。然而，这类器件的光电性能受限于多层材料的间接带隙特性以及单层材料较低的光吸收能力。本研究首次制备了基于n型多层α-硒化铟（In2Se3）与p型二硒化钨（WSe2）异质结的光电探测器。多层α-In2Se3的直接带隙特性与WSe2/In2Se3异质结的II型能带排列，使器件在室温空气环境下表现出优异的光电性能：无光照时，在-1V偏压下暗电流被有效抑制至10-13 A量级，并获得7.37×103的高整流比；当采用650 nm激光照射时，典型异质结器件展现出超过1.24×105的光电流开关比、26 mA/W的最大光电响应度以及2.22 ms的快速光响应时间。此外，该异质结探测器在650-900 nm波长范围内均呈现显著光响应。这种由直接带隙多层材料构成的二维vdW异质结，在未来光电器件领域具有重要应用前景。
关键词： In2Se3（硒化铟）、光电探测器、二维材料、WSe2（二硒化钨）、直接带隙材料、异质结
更新于2025-09-11 14:15:04
-
光量子霍尔效应与石墨烯/InSe异质结界面的光诱导电荷转移
摘要： 电子电荷在两种范德华晶体界面间的转移，可支撑一类新型功能器件的运行。在范德华半导体中，"后过渡"金属硫族化合物InSe正呈现令人振奋的快速发展态势。本研究报道了以n型InSe覆盖单层石墨烯的场效应光晶体管结构，该器件将InSe的光敏特性与石墨烯的独特电学性质相结合。研究表明，InSe与石墨烯间光诱导的电荷转移能有效调控石墨烯载流子浓度，引发其电阻发生栅极可控且温度依赖性微弱的变化。通过霍尔效应和光电导测量发现，InSe/石墨烯界面处的电荷转移能使石墨烯层产生量子霍尔电压符号反转及光伏效应。这些发现揭示了栅极可调InSe/石墨烯光晶体管中光诱导电荷转移在光电子学与量子计量领域的应用潜力。
关键词： 量子霍尔效应，硒化铟，石墨烯
更新于2025-09-09 09:28:46