背景及概述^[1][2]

銦硒化物又叫硒化銦。硒化銦是典型的二維層狀半導(dǎo)體材料，帶隙范圍為1.24-1.54eV，具體的帶隙范圍取決于層數(shù)。硒化銦薄膜具有優(yōu)異的電子和光電特性。對于硒化銦物理性質(zhì)的研究已經(jīng)付出了相當大的努力。已有報道已經(jīng)證明，暴露于環(huán)境條件下的二維材料器件由于界面引起的額外的散射而顯著的降低了載流子遷移率。

晶體管制造^[1]

高k電介質(zhì)可以有效的屏蔽二維場效應(yīng)晶體管的庫倫雜質(zhì)散射(CI)。多層硒化銦晶體管顯示出高場效應(yīng)遷移率，AlO電介質(zhì)可以降低庫倫散射。硒化銦場效應(yīng)晶體管的電學(xué)穩(wěn)定性在實際應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用，而電學(xué)穩(wěn)定性體現(xiàn)在傳輸特性的滯后作用中。如何提高硒化銦晶體管的場效應(yīng)電子遷移率，降低其滯后，提高硒化銦晶體管的器件性能，從而推動硒化銦晶體管的應(yīng)用范圍，是業(yè)內(nèi)人員急需解決的問題。

CN201811087125.7公開了一種硒化銦晶體管及其制造方法，該晶體管中將高k的氧化鉿與硒化銦夾在雙層的聚合物PMMA中，使得溝道的界面情況得到極大的改善，使得硒化銦晶體管可以實現(xiàn)高場效應(yīng)電子遷移率和極小的滯后，極大提高了器件性能。本發(fā)明的硒化銦晶體管的制造方法，包括如下步驟：準備半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上形成柵極；在柵極上沉積復(fù)合介質(zhì)層；在復(fù)合介質(zhì)層上形成二維半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上形成源/漏電極；在半導(dǎo)體層和源/漏電極上形成第三介質(zhì)層，形成硒化銦晶體管。圖1為本發(fā)明的硒化銦晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

應(yīng)用^[2-3]

CN201810226345.7涉及基于二維硒化銦和黑磷的范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)的光探測器及其制備，該光探測器包括硅襯底和設(shè)置于硅襯底上面的二氧化硅氧化層，二氧化硅氧化層上設(shè)置有p型黑磷層，p型黑磷層上面設(shè)置有n型硒化銦層，p型黑磷層和n型硒化銦層構(gòu)成范德瓦爾斯p-n異質(zhì)結(jié)；n型硒化銦層上設(shè)置有漏極電極，所述p型黑磷層上設(shè)置有源極電極，硅襯底上與二氧化硅氧化層相對的一面設(shè)置有柵極電極。

本發(fā)明中n型硒化銦與p型黑磷形成p-n異質(zhì)結(jié)，界面處內(nèi)建電場可以實現(xiàn)電子和空穴載流子的快速分離，減小載流子復(fù)合幾率進而減小器件暗電流，有利于降低探測器噪聲和提高響應(yīng)速度。

CN201611089265.9公開了一種基于硒化銦/硅的光電探測器及制備方法，該探測器自下而上依次具有底電極、n型硅基體和開有硅窗口的二氧化硅隔離層，二氧化硅隔離層的上表面覆蓋頂電極；頂電極的上表面覆蓋硒化銦薄膜，硒化銦薄膜分別與頂電極內(nèi)側(cè)壁、二氧化硅隔離層上表面、二氧化硅隔離層內(nèi)側(cè)壁和硅窗口的上表面接觸；硒化銦薄膜與n型硅基體接觸形成硒化銦/硅異質(zhì)結(jié)。

本發(fā)明中制備出的γ‐In2Se3材料的薄膜具有窄直接帶隙和可見光范圍的高吸收系數(shù)，該種探測器顯示出開關(guān)比可達1570的高光電響應(yīng)，較短響應(yīng)時間和長期穩(wěn)定性，此外該光電探測器表現(xiàn)出從紫外到近紅外的寬光譜響應(yīng)特性，這些優(yōu)異的性能都給更高效的硒化銦/硅光電探測器帶來了研究和市場化前景。

主要參考資料

[1] CN201811087125.7 一種硒化銦晶體管及其制造方法

[2] CN201810226345.7基于二維硒化銦和黑磷的范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)的光探測器及其制備

[3] CN201611089265.9基于硒化銦/硅的光電探測器及制備方法

[4]韋丁. 硒化銦和鈦酸銦納微結(jié)構(gòu)調(diào)控與光催化制氫性能[D].北京理工大學(xué),2015.