港理工Nature Nanotechnology-鐵電場效應半導體 | 二維材料In2Se3薄膜-存儲晶片
基于二維2D鐵電半導體的存儲半導體，有望助力于下一代記憶體計算。到目前為止，已經發現了幾種二維2D鐵電材料，其中，二維2D硒化铟In2Se3是最具前景的，因為在二維2D五層結構中，發現了所有的順電相paraelectric （β）、鐵電相 ferroelectric （α）和反鐵電相antiferroelectric （β′）。然而，大規模合成這種二維2D硒化铟In2Se3薄膜，仍然缺失，并且每個相的穩定性，仍然不清楚。
今日，香港理工大學 Wei Han，Xiaodong Zheng，Ke Yang，楊明Ming Yang，趙炯Jiong Zhao等，在Nature Nanotechnology上發文，報道了通過化學氣相沉積成功生長厘米級二維2D順電相β-In2Se3薄膜，包括通過InSe前體生長的不同厘米級二維2D反鐵電相β′-In2Se3薄膜。
同時，還證明了在雲母基底上生長的二維2D反鐵電相β′-In2Se3薄膜，可以剝離或轉移到柔性或不均勻基底上，通過完全相變産生鐵電相α-In2Se3薄膜。是以，通過二維2D硒化铟In2Se3的相關多晶型，易于獲得順電、鐵電和反鐵電二維2D薄膜的全譜，進而實作具有高電子遷移率的二維2D存儲半導體，以及優異非易失性存儲性能的可極化反鐵電-順電相β′–α In2Se3異相結heterophase junctions材料。
圖1：二維2D硒化铟In2Se3薄膜的大面積相控制合成。
圖2：二維2D硒化铟In2Se3薄膜的相位控制機制。
圖3：基于二維2D硒化铟In2Se3薄膜的鐵電場效應半導體ferroelectric field-effect transistor，FE-FET工作機制和性能。
圖4：面内鐵電相-反鐵電相α–β′硒化铟In2Se3異相結的制備和器件應用。
