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α-In2Se3基光电晶体管的60Co γ射线辐射效应及应变调控

2021-07-13周滤康蒋明峰

现代应用物理 2021年2期

陈 芸,杨 振,陈 巧,周滤康,蒋明峰,钟 晴

(强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室,西安710024;湘潭大学 材料科学与工程学院,湘潭411105)

以钙钛矿结构氧化物为代表的传统铁电薄膜受尺度效应、表面效应等因素的影响,很难在2维极限厚度下实现稳定的铁电极化,制约了超薄铁电薄膜的应用[1-2]。2004年,新型超薄2维石墨烯材料及其特殊物理、化学性质的发现,预示着新型2维铁电材料在低维条件下具有不同于传统铁电薄膜的新特性[3]。新型2维材料是指由单层或少数层原子、分子组成的新型材料,其层内由较强的共价键或离子键连接,层间则由作用力较弱的范德华力连接。新型2维材料具有丰富的物理、化学特性,已成为新型功能材料研究的热点,其优异的铁电、压电、光电及热释电等特性,使其在检测、传感及驱动等领域中具有应用潜力[4]。新型2维铁电材料用于光电探测器件时,具有高响应率、低功耗和宽波段等优点[5-8],在低能耗光电探测器领域有着广阔的应用前景[9]。

近年来,新型2维铁电材料不断发展,出现了CuInP2S6,MoS2,SnTe,TMDs等具有面内或面外铁电极化特性的新材料[10-13]。2017年,文献[14]报道了以α-In2Se3为代表的由Ⅲ族和Ⅵ族元素构成的“Ⅲ2-Ⅵ3”型材料。该型材料在单层厚度时,仍具有室温面内、面外极化。该研究结果在全球范围内引发了一场研究“Ⅲ2-Ⅵ3”型铁电材料的热潮。研究表明,单层α-In2Se3同时具有面内和面外2种极化方式,二者相互关联[15],且可以通过调控面内、面外极化,改进α-In2Se3基光电探测器的性能[16]。……

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