铝掺杂对硒化铟晶体结构与性能的影响

作     者：郑权 刘学超 王浩 朱新峰 潘秀红 陈琨 邓伟杰 汤美波 徐浩 吴鸿辉 金敏 

作者机构：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 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2024年第09期

页      面：1528-1535页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 070205[理学-凝聚态物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(Grant no.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 

主　　题：InSe:Al 布里奇曼法 力学性能 电学性能 第一性原理 晶体结构 

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。本文研究发现铝掺杂可调节InSe晶体的塑性和光电性能。采用布里奇曼（Bridgeman）法生长了未掺杂和铝掺杂的InSe晶体，采用能谱仪(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。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。