基于二维铁电半导体材料的忆阻器是具有前景的下一代内存计算器件，目前人们发展了多种二维铁电材料，其中In₂Se₃是最有希望的二维铁电材料，因为在5层In₂Se₃中能够发现包括α（铁电）、β（顺电）、β′（反铁电）的所有铁电相。但是目前仍无法大规模合成特定相二维In₂Se₃薄膜，而且人们对其中特定相的稳定性并不了解。

有鉴于此，香港理工大学赵炯、杨明、李淑惠(Thuc Hue Ly)等通过化学气相沉积法合成厘米尺寸二维β-In₂Se₃薄膜，其中包括从InSe前驱物合成厘米尺寸二维β′-In₂Se₃薄膜。此外，在云母基底上合成的二维β′-In₂Se₃能够剥离或者转移到柔性或者不平的基底上，通过完全相变方式生成α-In₂Se₃。

本文要点

（1）

通过控制前驱原料较小的传输距离（~1-3 mm），因此实现了稳定的提供原料用于连续生长二维β-In₂Se₃，得到了厘米尺寸的二维β-In₂Se₃薄膜。当在原料中引入InSe粉末时，在生长过程中得到大面积的β′-In₂Se₃。随后将β′-In₂Se₃转移到柔性基底表面，得到大面积α-In₂Se₃薄膜。

（2）

通过实验和理论计算验证了In₂Se₃晶体作为晶种导致晶相从β转变为β′的功能，说明机械应力导致β′相变为α相。基于二维In₂Se₃薄膜构建了忆阻器件，三种晶体都表现了优异的场效应性能，其中β′相和α相In₂Se₃的忆阻器器件表现非常大的回滞区间，说明比较就的保留时间和循环能力。此外，作者还构筑了β′-α相异质结，并且实现了更宽的回滞区间，显著改善器件性能。

本文工作完全的通过二维In₂Se₃晶体之间的关联，成功的合成了顺电、铁电、反铁电晶相In₂Se₃薄膜。

参考文献

Wei Han, Xiaodong Zheng, Ke Yang, Chi Shing Tsang, Fangyuan Zheng, Lok Wing Wong, Ka Hei Lai, Tiefeng Yang, Qi Wei, Mingjie Li, Weng Fu Io, Feng Guo, Yuan Cai, Ning Wang, Jianhua Hao, Shu Ping Lau, Chun-Sing Lee, Thuc Hue Ly, Ming Yang & Jiong Zhao, Phase-controllable large-area two-dimensional In₂Se₃ and ferroelectric heterophase junction. Nat. Nanotechnol. (2022)

DOI: 10.1038/s41565-022-01257-3

https://www.nature.com/articles/s41565-022-01257-3