片状In2Se3制备及其光电探测性能研究

目录摘要 片状In2Se3制备及其光电探测性能研究摘要：纳米材料在科技日新月异的当下,因其优于体相材料的物化性能,已经成为越来越多科研工作者的研究对象。其中,硒化铟（In2Se3）是一种具有良好光电性能的宽禁带半导体,其半导体纳米材料被广泛应用于太阳能电池、光电探测器等领域。本文利用两步热溶剂-高温煅烧法制备In2Se3粉末，再通过锂离子插层法剥离得到其片状材料，通过SEM、XRD等手段对其形貌和物相进行表征，发现所得产物为纯净的α-In2Se3。此外对In2Se3的光电性能展开了一系列研究，得到的实验数据显示，In2Se3能够较好地识别不同强度的光照，对电压、光强的变化可以作出很好的响应，证明其在光电领域具有很大的应用前景。关键词：In2Se3；纳米片；XRD；光电探测器

PreparationofflakeIn2Se3andtheresearchofitsphotoelectricdetectionpropertiesAbstract:Nanomaterialshavebecometheresearchobjectofmoreandmoreresearchersduetotheirsuperiorphysicochemicalpropertiescomparedwithbulkmaterialsintherapidlychangingtechnology.Amongthem,asawidebandgapsemiconductor,indiumselenide(In2Se3)hasgoodphotoelectricperformance,anditssemiconductornanomaterialsarewidelyusedinsolarcells,photodetectorsandotherfields.Inthispaper,atwo-stepthermalsolvent-hightemperaturecalcinationmethodwasusedtopreparethepowder,whichwasthenstrippedbylithiumionintercalationtoobtainitsflakematerial.ItsmorphologyandphasewerecharacterizedbySEMandXRD,andtheproductwasfoundtobepureα-In2Se3.Inaddition,aseriesofstudieshavebeencarriedoutonthephotoelectricperformanceofIn2Se3.TheexperimentaldataobtainedshowthatIn2Se3canrecognizedifferentintensitiesoflightandrespondtochangesinvoltageandlightintensityverywell,whichprovesthatIn2Se3hasgreatapplicationprospectsinthefieldofphotoelectric.Keywords:In2Se3;nanosheet;X-raydiffraction;photodetector

第一章绪论1.1引言随着科学技术水平的不断提高，半导体器件的尺寸朝着纳米级超精细化方向发展。当材料尺寸不断缩小，很多物理特征将逐渐显现。自1959年纳米材料问世以来，其优于体相材料的独特性能让人们意识到它巨大的价值，随着对纳米材料的研究不断深入，越来越多的特性被逐渐发掘，纳米材料在未来将会有更广阔的应用前景。半导体纳米材料是当前半导体领域中一个重要的研究方向，而在众多半导体材料中，硒化铟（In2Se3）作为一种具有直接能带、多种物相的n型半导体材料[1-3]，在相变存储器[4]、太阳能电池[5]、铁电器、光电探测器[6]等方面有着极为广泛的应用。因此，研究硒化铟的相关结构和性质，对于更好地将其用于科研和应用领域具有十分重要的意义。1.2In2Se3纳米材料简介1.2.1纳米材料的介绍纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，目前纳米材料的研究可以大致分为三类：（1）零维纳米材料，是指具有原子簇、原子束结构、有三个维度的尺寸都达到纳米级别的材料，主要包括纳米粉末、纳米颗粒。（2）一维纳米材料，是指具有纤维结构、有任意两个维度的尺寸达到纳米级别的材料，主要包括纳米线、纳米棒等。（3）二维纳米材料，是指具有层状结构、只有一个维度的尺寸达到纳米级别的材料，包括纳米片、纳米板等。目前，关于纳米技术基础理论的研究和材料研发等方面的研究都正以极快的速度发展着，其产品在电子设备等多个行业得到了广泛的应用。1.2.2In2Se3物理特性In2Se3是一种载流子类型为n型的III-VI族二元半导体化合物，能带为1.7eV-2.4eV[7]，具有独特的晶体结构和物理特性，其带隙为直接带隙，禁带宽度约为1.30eV，这使In2Se3吸收一定波长的光照时，内部电子可以从价带激发到导带，进而影响其光电导性能。In2Se3熔点为890ºC，晶格结构属于六方晶系，其层状结构类似于石墨，其中，每个二维单元依靠五个原子层以Se-In-Se-In-Se的形式通过较强的共价键连接，层与层之间则由较弱的范德华力连接。In2Se3物相丰富，如相图1[8]，有α、β、γ、δ、κ五种晶格相，表1为这几种晶体各参数对照。其中α相性质较为稳定，当外界环境改变时，各个相之间会发生一系列不同程度的复杂相变。图1In-Se合金相图 表1In-Se晶体参数对照表[8]Phasea(c(Eg(eV)CLpeak(eV)PLpeak(eV)ρn(cm-3)μ(cm2/Vsγ6.2019.31.8b-2.0e1.915,1.652.11104-1061011-101320-60α4.02519.2351.36dNRl1.523,1.326e103-105fNRlNRlVOSF7.1g19.4g1.70g2.14hNRlNRlNRlNRlκ8.09i19.8j1.75kNone2.13,2.02,2.45102-1031014-101640-50α-In2Se3是一种铁电半导体材料[9]。它的Se-In键垂直于二维面，而另一个In原子层中的三个Se-In键与二维面形成相同大小的夹角，在Se-In键长差别不明显的情况下，上下两个In层和中间的Se层的垂直层间距离就有所不同，形成了垂直于二维面方向上的不对称性，导致其中心反演对称性被破坏，使其产生了一个垂直于二维面的面外自发极化，同时，α-In2Se3中存在面内面外电偶极矩锁定效应，即面内面外电极化具有耦合效应，一方会随另一方的改变而改变。实验表明，在平面扫描电压的极化作用下，光敏器件单元的电导性显著提高，这说明铁电极化对于α-In2Se3的光电导效应有十分重要的影响。1.2.3应用（一）相变存储器In2Se3作为一种硫系化合物，由于其具有多物相的特点，是一种目前被用来研究相变存储器的材料。与现在研究的最多最成熟的相变材料相比较，In2Se3具有结晶温度高，电阻率大等优点，这让用In2Se3作为相变材料的存储器器件的工作电流变得很小，能够有效减小热量的耗散，并且延长数据的保存时间。BaekChang-Ki等人[10]制备了一维的In2Se3纳米线，为降低相变时所需的电压，研究团队加入了SiO2的钝化层。如图2a所示为以In2Se3纳米线制备的相变存储器器件的DC测试曲线，实验结果显示该器件的开关比为2xl05。在加入SiO2钝化层之后，实验结果如图2b所示，工作电压相较未加钝化层时降低了百分之四十，置位和复位功率则比没有钝化层的器件功率降低了百分之二十七，分别为1.74nW和0.71nW。这表明以In2Se3纳米线为功能材料的相变存储器具有十分广阔的应用前景和巨大的提升空间。图2以In2Se3纳米线制备的PRAM器件的DC测试曲线，（a）为未加入SiO2钝化层时PRAM器件的DC测试曲线，（b）加入SiO2钝化层后PRAM器件的DC测试曲线。（二）光电探测器单晶的In2Se3纳米线因其各向异性的几何特性、较高的结晶度、巨大的比表面积和较短的传输通道等优点，在用作光探测时具有很大的优势。TianyouZhai等人[11]利用化学气相沉积的工艺方法制备了In2Se3纳米线阵列，并研究了其光电性能，实验结果如图3所示，a图为In2Se3纳米线的开关特性曲线，b图为a图的局部放大图，从图中可以看到开关响应时间小于0.3秒，这表明In2Se3纳米线具有良好的光响应特性。图3（a）基于In2Se3纳米线的光探测器开关特性曲线，（b）为（a）的局部放大图（三）太阳能电池在第三代太阳能电池中，铜铟镓硒（CIGS）化合物薄膜太阳能电池以其较为稳定的性能、较强的抗辐射能力而著称，其光电转换效率是目前各种薄膜太阳电池中最高的，In2Se3则是其最为重要的前躯体。2013年,MatthewG.Panthani等人[12]采用忡膦作为Se源，在低温环境下制备了CuInSe2量子点，制成如图4a所示的光伏器件。该器件具有非常高的开路电压，通过实验曲线图4b可知，该器件的开路电压已达到理论上最大值的六到七成。此外，In2Se3还可以作为前躯体进行锂离子参杂，用作制造高性能的锂离子电池电极。图4（a）为基于CuInSe2量子点光伏器件示意图，（b）为基于CuInSe2量子点光伏器件在不同开路电压作用下的I-V曲线（四）极性可控通电二极管当In2Se3与其他二维材料复合形成多层范德华异质结时，由于In2Se3具有铁电性，此时整个异质结的性质将由铁电极化方向决定，其中，多原子协同运动能够对面外极化进行反转，利用施加外电场可以降低其反转的能量势垒，使原本的极化平衡被打破，让内外体系向某一个方向转变，达到调控极化的目的[13]。例如与石墨烯结合形成异质结时（如图5），施加正向电压会使其中的电偶极子向上极化，形成由底层指向顶层的内建电场，同时在顶层石墨烯中产生电子掺杂，在底层形成空穴掺杂，这样一来会增强底部的势垒而削弱顶部的势垒，从而增强其正向导电性；反之则使器件负向导通。利用该特性实现导通方向可控，制作成极性可控通电二极管。图5In2Se3-石墨烯异质结结构示意图1.3光电探测器简介1.3.1工作原理光电探测器的工作原理是光电效应[14]。即当高于某特定频率的光照射到材料表面时，材料吸收了光能形成大量电子-空穴对，进而引起内部电子状态变化，被照射的表面逸出光电子，发生光电效应。当外加闭合电路施加在金属上时，通上正向电源，这些逸出的光电子全部移动到阳极便形成所谓的光电流。此时逸出电子的动能、光子能量和逸出功之间的关系可以用爱因斯坦方程表示：Ekmax=hν-ω0其中，h为普朗克常数，v是入射光子的频率。根据光电流产生机制的不同，可以将其分为光生电导效应、光控效应、光生伏打效应、光生热电效应和光生辐射热效应五类。光生电导效应光生电导效应是半导体光探测器中最常见的光电流产生机制。当半导体材料受到一定频率的光照射时，电子将吸收光能，当吸收能量大于或等于半导体材料的禁带宽度时，价带上的电子会跃迁到导带，这样在材料中就会产生光生电子-空穴对，增大材料中的载流子浓度，从而导致半导体的电导率提高（如图6a,b）[15]，当施加一定的外加电场时，源漏电极之间会产生微弱的暗电流。在外加电场的作用下，大量的电子-空穴对被分离，电子向正极移动，空穴则朝相反的方向流向负极，使回路中的电流增加，这个增量就是光电流。图6光电导效应的示意图，（a）半导体沟道与两种金属接触的能带排布示意图（施加外偏压但无光照），（b）光子能量大于带隙的能带排布示意图（Eph＞Ebg）。光控效应光控效应实质上是一种特殊情况下的光电导效应。如图7，当一定频率的光照射到半导体表面时，半导体吸收光子产生电子-空穴对，其中一种载流子参与到电流中，而另一种载流子则被半导体中的缺陷态或表层的吸附态捕获，或者是电子空穴对产生在表面吸附态或缺陷处，充当材料的门控。在静电作用下，通过这些门控可以调节半导体的导电性[16]。图7光控效应的示意图。（a）半导体沟道与两种金属接触的能带排布示意图（暗场下并施加外加偏压），（b）光子能量大于带隙的能带排布示意图（Eph＞Ebg），在外加偏压作用下吸收光子产生的电子—空穴对分离，空穴在带边作为俘获中心，通过静电诱导产生更多的电子进入沟道，产生光电流；光生伏特效应 当光照射到PN结时，会在近表面内层激发出电子-空穴对，在电场作用下，电子移动到N区，空穴扩散到P区，在结区两边形成势垒，这就是光生伏特效应。于是，入射的光能转变成流过PN结的电流，即为光电流[17]。光生热电效应半导体受到不均匀光照时，吸收能量振动加剧，产生温度梯度差，并进一步产生塞贝克电势差，可由表达式V表达，其中S1和S2为塞贝克因子。光生辐射热效应半导体材料受到均匀光照或加热时电阻发生变化，当材料两端受电场和光照作用时，会有光电流产生[18]。1.3.2研究现状当前，光电检测器的开发主要集中在红外方面，美国已开始第三代红外探测器的研究。红外探测器是一种将红外辐射转换成电能的器件，常见的红外探测器有热探测器和光子探测器两类。热探测器光电转换可以分为两个步骤：先是材料吸收红外辐射使温度升高；之后完成将温度的改变转换成电流的变化。根据热效应的不同，可以将热探测器分为热敏电阻型探测器、热电偶型红外探测器、热释电型红外探测器和高莱气动型探测器。光子探测器的原理可以概括为：半导体材料在红外照射下，产生光电效应，进而使材料的电学性质发生变化，通过测量变化确定辐射的强度。根据工作原理的不同，可以分为外光电探测器和内光电探测器两种。1.4本文主要研究内容In2Se3因其优异的物理、化学性质在光探测器、光伏器件和传感器等领域都拥有极大的应用前景。本论文采用先两步溶剂热-高温煅烧法制备In2Se3材料，再用锂离子插层法剥离In2Se3得到其片状材料，并对其形貌、物相以及光电性能进行了研究。本论文的章节具体安排如下：第一章对纳米材料、In2Se3的物理特性与相关应用以及光电探测器的基本原理和研究现状作出介绍。第二章主要介绍本论文采用的制备方法以及表征设备。第三章对In2Se3的形貌、物相、电学以及光学等性质进行探究。第四章将就本论文的工作进行总结并对后续工作提出展望。第二章材料制备及表征方法2.1In2Se3纳米材料制备方法2.1.1实验材料氯化铟（InCl3·4H2O，99.9%）、硒粉（Se，99.9%）、乙二胺（H2NCH2CH2NH2，分析纯AR）、氢氧化锂（LiOH·H2O，分析纯AR）、乙二醇（(CH2OH)2，分析纯AR）、乙醇（CH3CH2OH，分析纯AR）、丙酮（CH3COCH3，分析纯AR）、超纯水（H2O）、盐酸（HCl，分析纯AR）。2.1.2制备方法本实验采用两步溶剂热-高温煅烧法制备In2Se3前驱物，之后用锂离子插层法制备片状In2Se3。（一）两步热溶剂-高温煅烧法制备In2Se3前驱物首先将1.6mmol的InCl3溶于30mL水中，在室温条件下，磁力搅拌至InCl3全部溶解，加入2.4mmolSe粉，再持续搅拌直至粉末分散均匀，然后加入30mL乙二胺再搅拌15min，搅拌完成后将上述混合物置于80mL的聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，把反应釜放在鼓风干燥箱中，于180ºC环境下反应24h，反应结束后待反应釜自然冷却至室温，随后取出釜中的混合物[19]，先用超纯水再用无水乙醇离心分离并反复洗涤4次，将洗涤后的产物放在50ºC环境下干燥48h，待产物干燥后放在瓷舟中，将其置于管式炉中，在氮气气氛、500ºC的环境下煅烧2h得到In2Se3粉末。（二）锂离子插层法剥离In2Se3锂离子插层法也叫化学剥离法，其原理是利用含锂离子的溶液作为插层剂，将锂离子嵌入到二维层状材料中增大材料层与层之间的间距，从而减小层间范德华力作用，再通过超声处理，最后剥离得到纳米片，图8为其示意图。图8锂离子插层法示意图首先研磨之前制备的In2Se3粉末9mg，将粉末与200mg的LiOH、50ml乙二醇混合搅拌至粉末分散均匀，将混合溶液放入反应釜中，在180ºC的环境下水热24h，水热结束后上清液呈澄清的红褐色，粉末底物仍为黄褐色。取出粉末底物，用乙醇洗涤并离心2次，再用丙酮与水洗涤并离心2次，之后用超纯水洗涤并离心1次，放置于50ºC下真空干燥24h。将干燥后的粉末放入50ml乙醇和水的混合溶液中超声处理，以1000rpm离心分散的溶液30分钟，收集上清液，再以8000rpm离心30分钟，用HCl水溶液（3vol%）和乙醇冲洗产物后过滤，放在50ºC下的真空环境中干燥得到所需样品。2.2In2Se3样品表征设备及原理（一）形貌表征扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope，简称SEM）是一种帮助观察者观测到样品的形貌结构的科学仪器，其制造依据是电子与物质的相互作用。扫描电镜主要由电源、镜筒、真空系统、电子光学系统以及信号检测放大系统等构成，图9为其实物图。SEM的工作原理是：将电子枪发射的电子束通过栅极聚焦，经过电压加速后会聚成非常细的高能电子束在试样上扫描，当电子束轰击样品表面时，将激发出多种不同深度的电子信息，这些信息被探测系统接收，经放大后传送至栅极上，最终图像将在荧光屏上显示，即获得测试试样的表面形貌。图9扫描电子显微镜（二）物相表征X射线衍射仪（X-rayPowderdiffractometer，简称XRD）是利用衍射原理，精确测定物质的晶体结构、精确进行物相分析、定性分析、定量分析的一种仪器，主要由X射线源、测角仪、探测器、检测记录装置和计算机系统组成，图10为其实物图。在高能电子束的轰击下原子内层电子跃迁，跃迁后的电子处于一个高能但不稳定的状态，当高能电子回到低能的稳态时，会释放一个光子，当电子在不稳状态时的能量足够大，在回归稳态的过程中就会释放出X射线，射线照射到物体上时原子将产生散射波，波与波之间相互干涉，最终产生衍射。射线在不同方向上的强度因为衍射波叠加的结果而不同。分析衍射结果，便可获得晶体结构。对于晶体材料，当入射束与待测晶体呈不同角度时，满足布拉格衍射条件的晶面就会被检测出来，在XRD图谱上显示出衍射强度各不相同的衍射峰，通过收集分析衍射峰的强度和位置就能间接得到被测材料的物理性质。图10X射线衍射仪（三）光学性能表征我们常用半导体参数分析系统对半导体器件的特性进行分析。在本次实验中，我们采用Keithley2400系统对材料的光电性能进行测试。该系统可自主选择量程、采样模式，设定曲线类型。测量待测器件的电压随时间的变化曲线和电流随时间的变化曲线，实现I-V和I-T测量。第三章In2Se3光电探测器性能研究3.1形貌表征我们使用扫描电子显微镜（SEM）来对合成产物进行形貌表征。如图11所示，可以看到剥离后得到的In2Se3纳米材料呈现片状，分散较均匀。我们选取其中十处对其进行厚度测量，测量数据显示各片状厚度较为相近，求取平均值后约为0.143μm，表2为所选取的各片状厚度。图11In2Se3纳米片的SEM图表2In2Se3纳米片厚度表序号厚度（微米）①0.14②0.15③0.14④0.15⑤0.16⑥0.14⑦0.13⑧0.14⑨0.14⑩0.14平均值0.1433.2物相表征为了研究制备的In2Se3纳米材料的成分，我们使用X射线粉末衍射仪（XRD）对前驱物和剥离后的片状In2Se3进行表征，得到了如图12所示的XRD衍射图谱。从图中可以看到，前驱物（precursor）的图谱在衍射角2θ=23.2°、32.7°处出现峰位，对照标准卡可知，这两处杂质峰表明前驱物中含有Se(SeCN)2（JCPDS73-1556）,这说明单纯用两步溶剂热-高温煅烧法无法制得纯相的In2Se3。而观察锂离子插层法剥离后得到的In2Se3的XRD图谱，可以发现产物图谱中并未出现硒单质、Se(SeCN)2等杂质峰，产物衍射峰的出峰位置与α-In2Se3(JCPDS17-0359)的峰位吻合度极高，这表明在剥离后得到的粉末为纯净的α-In2Se3。图12In2Se3纳米片的XRD图3.3光电性能研究为了探究In2Se3纳米材料应用于光电探测器领域的可能性，我们制备了In2Se3光电探测器并对其光学性能进行了一系列研究。在实验中，我们采用532nm波长的激光器对In2Se3光电探测器进行照射，探究其不同光照强度下电流随电压的改变情况。得到了如图13所示的实验结果，在黑暗条件下，随着外加偏压的改变，In2Se3光电探测器的电流变化幅度并不明显，电流强度极小，显示了很大的电阻特性；在光照条件下，In2Se3光电探测器电流值较无光照情况有显著增加，并在一定范围内电流随着电压的增大而增大，且入射光功率越大，这种变化越明显。这是因为光照情况下，材料中会产生大量的光生电子-空穴对，光生电子-空穴对的产生会增大材料内部自由电子的数目，从而提升光电流的大小，这一现象显示出了In2Se3光探测器良好的光电响应性能。同时可以看到，当入射光功率一定时，在电压较小的情况下，电流的变化幅度也较小，当电压逐渐增大时，电流呈现一种非线性的增大，且幅度越来越大，可以推知器件与外界并非完全欧姆接触，这一实验现象表明In2Se3作为半导体电阻非定值的特性。图13入射光为532nm，入射光功率分别为0.5mW/mm2、1mW/mm2、5mW/mm2、10mW/mm2和10mW/mm2时In2Se3光电探测器的I-V特性曲线我们知道，当一定频率的光照射到半导体表面时，由于光生电导效应，会产生光电流与暗电流。将输出电压设置为0V，钳位电流设定为0.1A，入射光功率设置为10mW/mm2，激光器打开/关闭时间为10s，测试结果如图14所示的。从图中可以看到，此时In2Se3光电探测器产生的暗电流峰值约为-0.0072nA，光电流峰值约为-0.0048nA，计算可知光生电流约为0.0024nA，光暗电流比约为0.67。由此绘制的I-T曲线呈现出较为规律的开关特性，这表明In2Se3纳米材料具有稳定的光电响应特征。图14入射光为532nm，入射光功率为10mW/mm2，输出电压为0V时In2Se3光电探测器的I-T特性曲线为了探究不同入射光功率对In2Se3光电探测器的光电特性的影响，我们将输出电压设置为0.5V，钳位电路设定为0.1A，入射光功率分别设置为0.5mW/mm2、1mW/mm2、5mW/mm2、10mW/mm2和10mW/mm2，对In2Se3光电探测器的I-T特性曲线进行测试，得到了如图15的实验结果。图15入射光为532nm，入射光功率分别为0.5mW/mm2、1mW/mm2、5mW/mm2、10mW/mm2和10mW/mm2，输出电压为0.5V时In2Se3光电探测器的I-T特性曲线如图所示，0.5mW/mm²光照强度下，响应电流约为0.95nA；1mW/mm²光照强度下，响应电流约为1.1nA；5mW/mm²光照强度下，响应电流约为1.8nA；10mW/mm²光照强度下，响应电流约为2.2nA；15mW/mm²光照强度下，响应电流约为3.75nA。因此，可以初步得出结论，在入射光波长一定时，In2Se3光电探测器的光电流受入射光功率的影响，在一定范围内，光电流随入射光强度的增大而增大。这是因为光照强度增加意味着相同光束中的光子数增加，材料所吸收的光能就会增加，这就导致更多的电子从价带跃迁至导带，形成更多的电子-空穴对，故而光电流也会增大。同时，通过I-T曲线可以看到，当激光器打开后，光电流能迅速达到当前入射光功率下的最大值，激光器关闭后能迅速衰减，并且在几个周期内较好的保持了一致的开关特性，这表明In2Se3光电探测器具有迅速而稳定的光响应能力。第四章总结与展望4.1总结本文通过两步热溶剂-高温煅烧法制备得到In2Se3粉末，采用锂离子插层法剥离得到片状In2Se3纳米材料，对所得到的产物从形貌、物相、光学性能等方面进行探究，发现In2Se3在光电探测领域具有巨大的应用前景。在实验中我们发现，两步热溶剂-高温煅烧法合成的In2Se3并非纯净物，通过XRD图谱检测到其中掺杂着杂质Se(SeCN)2；锂离子插层法剥离得到的才是纯相In2Se3，且具有很高的单晶性。在光电性能方面，In2Se3光电探测器在一定入射光波长下，光电流与外加电压成正比，且展现出了较好的半导体性能；在入射光波长一定时，光电流随着入射光功率的增大而增大，并能够实现稳定、快速的光响应，具有良好的开关特性。4.2展望受限于时间与知识储备，本次对In2Se3的研究尚处于较为浅层的阶段，为了更好地研究In2Se3的性质，未来还需要进行一系列实验：通过EDS图谱测试进一步表征样品的成分。运用PL谱检测样品的能带结构、掺杂水平和缺陷状况，表征In2Se3半导体材料的本征性质。对In2Se3纳米片进行透射-吸收谱测试，探究其对不同波长的光的吸收能力。通过控制变量，研究温度对In2Se3纳米片光电流强度的影响。利用AFM的导电测试模式对In2Se3纳米片垂直于原子层的方向进行电学测试，研究其光响应各向异性，为今后开发新型In2Se3纳米片光探测器提供理论依据。相信随着研究者对In2Se3纳米片的研究不断深入，越来越多的性质将会被人们发掘并被应用于不同领域，一步步走向商业化应用。参考文献[1]KruschK.andGardnerJ.A.,Time-differentialperturabed-angular-correlationstudyoftheIn2Se3crystalstructure.Phys.Rev.B,1981,24,4587.[2]YudasakaM.,MatsuokaT.andKnkanihiK.,Indiumselenidefilmforamtionbythedouble-sourceevaporationofindiumandselenide.ThinSolidFilms,1987,146,65.[3]BlasiC.D.,DrigoA.V.,MicociG.andTeporeA.,preparationandcharacterizationofIn2Se3crystals.J.Crystal.Growth.,1989,94,455.[4]StanfordR.O.,Reversibleelectricalswitchingphenomenaindisorderedstructures.Phys.Rev.Lett.,1968,21,1450.[5]LakshmikumarS.T.andRastogA.C.,SelenizationofCuandInthinfilmsforthepreparationofselenidephoto-absorberlayersinsolarcellsusingSevapoursource.Sol.Energy.Mater.Sol.Cell.,1995,32,7.[6]TaoX.,MafiE.andGuY.,Ultrafastcarrierdynamicsinsingle-crystalIn2Se3thinlayers.Appl.Phys.Lett.,2013,103,193115.[7]PengH,XieC,SechoenDT.etal.Largeanisotropyofelectricalpropertiesinlayer-structuredIn2Se3nanowires[J].Nanoletters,2008,8(5):1511-1516.[8]HanG,ChenZG,DrennanJ,etal.Indiumselenides:structuralcharacteristics,synthesisandtheirthermoelectricperformances[J].Small,2014,10(14):2747-2765.[9]王喆，李悦，曾华凌，朱文光.二维铁电材料In2Se3的研究进展[J]湘潭大学学报:自然科学版,2019,41(5):41-43.[10]BaekCK,KangD,KimJS,etal.ImprovedperformanceofIn2Se3nanowirephase-changememorywithSiO2passivation[J].Solid-StateElectronics,2013,80:10-13.[11]ZhaiT,FangX,LiaoM,etal.Fabricationofhigh-qualityIn2Se3nanowirearraystowardhigh-performancevisible-lightphotodetectors[J].AcsNano;2010,4(3):1596-1602.[12]PanthaniMG,StolleCJ,ReidDK,etal.CuInSe2quantumdotsolarcellswithhighop