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人工晶体学报2024年第09期:铝掺杂对硒化铟晶体结构与性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郑权;刘学超;王浩;朱新峰;潘秀红;陈锟;邓伟杰;汤美波;徐浩;吴鸿辉;金敏;

单位:上海大学微电子学院;中国科学院上海硅酸盐研究所;中国科学院大学;上海电机学院材料学院;

摘要:硒化铟(InSe)是一种新型的窄禁带(1.3 eV)层状半导体,具有优异的塑性和电学性能,在新型电子和光电子器件中具有广泛应用前景。采用布里奇曼(Bridgman)法生长了未掺杂和铝掺杂的InSe晶体,通过能谱仪(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)对制备材料的化学成分和表面形貌进行了表征。本文研究发现,铝掺杂可调节InSe晶体的塑性和光电性能。X射线衍射(XRD)分析表明晶体具有六方结构,结合拉曼光谱表征证实晶体结构为ε-InSe。纳米压痕测量表明,随着铝掺杂量的增加,InSe晶体的硬度和模量降低,材料的塑性提高。霍尔效应测量和光学吸收谱结果表明,铝掺杂可提升载流子浓度和禁带宽度。

关键词:InSe∶Al;;布里奇曼法;;力学性能;;电学性能;;第一性原理;;晶体结构

基金资助:国家重点研发计划(2021YFA0716304);; 上海市科技创新行动计划项目(22511100300,23DZ2201500);; 上海学术/技术研究负责人(23XD1421200);; 上海高校东方学者(TP2022122);; 载人空间站空间科学项目