文献综述
摘要：
作为典型的III-VI族半导体之一，新型InSe只有几个原子厚度，几乎与石墨烯一样薄。但另一方面，Inse又同硅类似，具有较大的能隙，可以方便控制晶体管的开关，不存在石墨烯没有能隙的缺点，使InSe拥有更好的半导体性。同时，InSe又被证明具有超快的电子速度。由于InSe具有优良的电输运性质，吸引人的量子物理特性以及在原子尺度缩小时具有显着的光响应，可在光电子应用中作为高响应的光电探测器和场效应晶体管，拥有广阔的应用前景。电导率是半导体器件中尤为重要的一个参数。通过研究不同有机分子在二维InSe上的吸附作用以及应变对二维InSe及其吸附体系电子性质的影响，得到InSe的电导率变化以及其能带结构的变化图像，可以帮助我们更加了解InSe的性能，有更好的应用。
关键词：InSe、电导率、能带结构、第一性原理、密度泛函数理论；
- 引言
后石墨烯时代，以InSe为代表的III-VI族二维半导体化合物，凭借其可协调的能隙、优异的电学及光电特性，在纳米电子器件、光催化、光电探测等领域具有广泛的应用。石墨烯之父——曼彻斯特大学的Andre Geim教授研究组在Nature Nanotechnol上发表了有关在超薄InSe中观测到高电子迁移率及量子霍尔效应的相关论文，认为InSe将会成为二维半导体在未来电子产业应用中的领跑者。此前由于受材料的结构及特殊性质的影响，只能得到尺寸较小的二维InSe样品，严重制约了InSe在实际器件方面的开发与应用。
随着香港理工大学郝建华团队利用脉冲激光沉积（PLD）技术，成功制备了晶圆级、高质量的二维层状InSe薄膜，且所获得的InSe层表现出良好的均匀性，高结晶度和宏观纹理特征，使得InSe的研究成为新的半导体研究热点。PLD生长的InSe纳米片在大尺寸二维晶体中具有宽范围的可调谐带隙（1.26-2.20eV）。在场效应晶体管器件的演示中显示了高迁移率的n型沟道特性。在照明时，基于InSe的光电晶体管对从紫外到近红外的波长显示出宽的光响应。其最大光响应度达到，上升时间为0.5秒，衰减时间为1.7秒，表明强大而快速的光电探测能力。这些研究结果表明PLD生长的InSe将是二维半导体在未来器件应用中的有效选择。
2.InSe的制备
InSe作为新型二维半导体材料，有多种制备方法，如通过脉冲激光沉积（PLD）制造具有大横向尺寸的超薄分层InSe薄膜， PLD是一种典型的自下而上的方法，具体是通过激光烧蚀，在超高真空腔室中在SiO2（300nm）/Si衬底上沉积InSe多层膜。高能激光脉冲撞击在多晶InSe靶的表面上，蒸发大量原子，离子，分子，并在预热的衬底上重新组装成膜。为了获得高质量的薄膜，应当精确控制激光束的真空度，衬底温度和功率密度。该方法得到的二维InSe通过多种技术证明了晶体具有高结晶度和良好的连续性，X射线光电子能谱（XPS）也证实了纯InSe的化学组成。
3.应变对InSe的影响
结构上，单层InSe由四个子层组成，按Se-In-In-Se的顺序堆叠。研究结果表明InSe单层的带隙在相对较大的范围内是可调的。 在压缩应变下观察到InSe单层的间隙和直接带隙之间的转变，这有利于太阳能转换。 另外，通过引入压缩应变，可以大大提高空穴迁移率，其值可以高达，比无应变情况高出近两个数量级。另外，基于第一性原理计算评估InSe单层的光响应性能。在照射时，InX单层显示出高的光响应性（），比基于MoS2的光电晶体管（）高约1个数量级，比基于石墨烯的光电探测器（）高3个数量级。
- 掺杂对二维晶体的影响
利用第一性原理的DFT计算，证明了利用高功函数过渡金属氧化物作为表面掺杂剂，在II-VI纳米结构上实现有效的p型掺杂的SCTD策略。计算表明，MoO3，WO3，CrO3和V2O5的过渡金属氧化物可以作为强表面受体从ZnS，ZnSe，CdS和CdSe NWs中吸取电子，从而导致这些II- VI半导体纳米结构的空穴累积和费米能级降低。此外，基于MoO3-改性的II-VI NWs的底栅FET的计算的电传输特性在表面上表现出从n型到p型传导的转换修改。值得注意的是，通过进一步提高SCTD水平，观察到从绝缘体转变成半导体，然后转变成金属。结果强调了SCTD作为调整II-VI半导体电子性质的多功能和无损方法的重要作用，使其在高性能电子和光电子纳米器件中的有前途的应用成为可能。原则上，这种SCTD策略通常可以扩展到掺杂其他一维和二维半导体纳米结构，即可以用于InSe的吸附上。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
