在二维（2D）晶体中形成横向异质结阵列是实现高密度、超薄电光集成电路的关键步骤，然而目前仍然难以实现这种结构的组装。

近日，以色列理工学院Elad Koren报道了一种使用可见光探针在2D In₂Se₃层状半导体上高度可扩展的、直接写入单片集成电路的策略。特别地，通过选择照明，研究人员在In₂Se₃主体层中引入了In₂O₃，从而实现了具有独特的光学和电学特性的空间分辨。

文章要点

1）为了揭示In₂Se₃薄片上激光诱导光热效应的动力学过程，并校准转换过程随光照强度的变化，研究人员进行了详细的微观表征（HRTEM、AFM和KPFM）和光谱分析（拉曼、荧光和ToF-SIMS）。

2）研究人员利用电流−电压特性和表面电位成像技术研究了未处理和处理过的In₂Se₃薄膜的电学性质。在此基础上，制作了平面p−n异质结场效应晶体管（FETs），并给出了其总体电学特性和光响应特性。结果显示，即使在没有外加偏压的情况下，所制备的异质结也表现出优异的光电检测特性。

3）这种利用光热效应一步、低成本、无电阻地制作高质量、无杂质共面p−n异质结的纳米刻蚀方法，可用于在2D半导体上直接写入“按需”电路。此外，通过控制辐照强度，还可以将最顶层转换成垂直p−n异质结。

该研究工作阐明了全2D横向异质结构建的技术前景，有望为下一代基于2D异质结的纳米电子学提供指导。

Subhrajit Mukherjee, et al, Scalable Integration of Coplanar Heterojunction Monolithic Devices on Two-Dimensional In₂Se₃, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c08146

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c08146