摘要
二维(2D)In2Se3是一种多态性层状半导体,具有可切换的铁电和电子特性,但制备相纯、厚度均匀的薄膜仍然具有挑战性,因为生长条件常常会导致多晶型共存和不受控制的多层结构形成。在这里,我们开发了一种基于InI + Se化学气相沉积的方法,通过改进反应器几何结构(包括内层石英衬里)来稳定气体传输并提高重复性。通过系统地研究生长温度、InI负载量、Se升华温度、载气流量以及停留时间,我们 establishing 了从孤立的单层结构到毫米级致密单层薄膜的明确工艺-形貌关系;在最佳生长窗口之外,还会出现第二层岛状结构、多层堆叠以及类块状生长现象,这些现象通过光学显微镜和原子力显微镜得到了验证。从多个基底区域获取的拉曼光谱显示,所有参数条件下都保留了典型的β′-In2Se3特征谱线,且未发现其他In2Se3多晶型的特征。在广泛分离的区域进行的电子衍射实验证实了单晶β′基底的长期晶体学一致性,并解析出了纳米条纹超结构的对称相关取向。综上所述,改进的反应器设计和参数控制为制备相纯、厚度均匀的2D β′-In2Se3薄膜提供了实用的基础,为大规模合成和器件应用研究奠定了基础。
科学写作中生成式AI的使用声明
作者承认在本文写作过程中使用了AI辅助工具来提升写作质量。
数据可用性声明
本研究的支持数据可在本文的补充材料中找到。


