硒化铟的制备及应用

2019/5/6 11:50:31

背景及概述[1][2]

硒化铟是黑色晶体或软的、暗黑色鳞状体,熔点890 ±10℃。浓酸中溶解并分解。制法:由 In2O3在硒化氢气流中加热而得。

制备[2]

现代信息技术的进步在很大程度上依赖于以半导体硅为基础材料的集成电路的发展。目前,由于受到来自短沟道效应等物理规律和制造成本的限制,主流CMOS(互补金属氧化物半导体)技术即将达到10nm的技术节点,很难继续提升,这也预示着“摩尔定律”可能 面临终结。因此,探索新型沟道材料和新原理的晶体管技术,以期替代硅基CMOS技术,一直以来是科学界和产业界的主流研究方向之一。

相比与米级单晶石墨烯和厘米级单晶TMDCs材料,主族间金属化合物的单晶尺寸却维持在几十微米,(如In2Se3、InSe、GaSe等),这类半导体材料由于其特殊的光学、电学等性能,有望广泛应用于微纳电子器件、光学器件、化学生物传感器等领域。因此,通过合理的实验设计获得大尺寸主族间金属化合物晶体的制备尤为关键与重要。然而目前还没有有效的制备In2Se3单晶的方法。

CN102534800A公开了一种In2Se3纳米材料的制备方法,包括:将气相In2Se3用载气输送到含有催化剂的基体上,并在所述基体上沉积生长得到In2Se3纳米材料;所述催化剂为金颗粒、金膜或铟膜。本发明使用气相沉积法将气相In2Se3沉积在基体上,在催化剂的催化作用下生长成纳米棒或纳米线,而且控制载气的种类可以控制纳米线的晶相,在氩气、氮气或氦气中沉积生长可以制备主晶相为κ相的In2Se3纳米线,在氢气中沉积生长可以制备α相In2Se3纳米线。该方法的不足在于得到的In2Se3尺寸较小,只能算作一维材料,无法满足需求。因此,开发一种能够生产大尺寸In2Se3单晶二维材料的方法,对于本领域有重要的意义。   

应用[3]

随着科学技术的发展,传感器在各领域中也应用得越来越多。其中,光电传感器作为传感器中的一员在各领域中起着重要的作用。光电传感器可以使用其光敏元件将光信号转换成电信号,主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计算、导弹制导、光学成像、光电通信、和红外遥感等。随着科学技术的发展,人们对光电传感器的要求也越来越高,如:要求光电传感器的功耗更小、灵敏度更高、更适应外界环境等。

然而,现有的光电传感器难以同时满足以上条件。CN201110286058.3提供一种光电传感器,以使光电传感器的功耗更小、灵敏度更高、更适应外界环境,技术方案如下:一种光电传感器,包括光敏元件,所述光敏元件由纳米材料硒化铟构成。通过应用以上技术方案,本发明能够使用纳米材料硒化铟构成光电传感器的光敏元件,由于纳米材料硒化铟的尺寸很小,因此功耗很低。同时,经过试验发现本发明光敏元件的灵敏度较高,有较宽的温度适应性和较宽的光谱响应。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] CN201810361432.3 一种二维硒化铟原子晶体及其制备方法和用途

[3] CN201110286058.3 一种光电传感器

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