2D铁电窄带间半导体Wurtzite'类型α-In₂Se₃及其与相容的生长

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 二维 (2D) 范德瓦尔斯铁电器对于下一代信息存储至关重要.
• 由于其带间隙和铁电性,α-化 ($\alpha$-In$_2$Se$_3$) 是一个有前途的候选物.
• 在实验验证和合成 $\alpha$-In$_2$Se$_3$ 的 wurtzite 阶段时存在挑战.

研究的目的:

• 为了报告厘米尺度的氏体类型的现场运输增长.
• 对于潜在的应用来说,描述石的材料特性 $\alpha$-In$_2$Se$_3$ .
• 为了证明材料在神经形态计算设备中的实用性.

主要方法:

• 在现场运输增长,结合脉冲激光沉积和化学蒸汽沉积.
• 在SiO2基板上合成厘米尺度的alpha-InSe3膜.
• 铁电,电子和光学性能的表征.

主要成果:

• 成功合成了几厘米尺度的石片.
• 证明了一种带间狭窄的铁电半导体,其基里温度> 620 K.
• 实现了可调节的带隙 (0.81.6 eV) 和高光学吸收 (1.3 × 10^6/cm).
• 展示了用于神经形态计算的增强突触设备性能,识别准确率为92.3%.

结论:

• 建立了在 $\alpha$-In$_2$Se$_3$ 中的铁电多态性,并验证了石阶段.
• 突出了用于神经形态计算的 ferroelectric 突触中的 wurtzite $\alpha$-In$_2$Se$_3$ 的潜力.
• 证实了材料适用于先进的信息存储技术的适用性.