据北京大学物理学院消息，刘开辉教授课题组与合作者提出“固–液–固”材料制备新策略，成功实现高质量二维硒化铟（InSe）半导体晶圆的制备。相关成果于2025年7月18日以“用于集成电子学的二维硒化铟晶圆”为题发表于《科学》（Science）。

硒化铟因其低电子有效质量、高热速度和合适带隙等特性，被认为是突破硅基技术瓶颈的有力竞争者。然而，高质量InSe晶圆的制备长期受制于相纯度和晶体质量问题。研究团队通过“固–液–固”策略，利用磁控溅射技术沉积非晶InSe薄膜，并在高温下结合液态铟和熔融石英实现溶解–再结晶过程，最终制备出厚度均匀、晶体质量优异的2英寸InSe晶圆。

基于该晶圆制备的晶体管阵列性能卓越，平均迁移率达287 cm²/V s，亚阈值摆幅低至67 mV/Dec，接近玻尔兹曼极限。在10 nm以下沟道器件中，其关键参数全面优于英特尔3纳米节点技术。研究团队指出，这一突破为新一代高性能、低功耗晶体管技术提供了重要材料基础。

▲ 图 1. 全新“固-液-固”生长策略制备晶圆级InSe晶膜

研究团队由北京大学博士毕业生秦彪、姜建峰担任共同第一作者，刘开辉教授、邱晨光研究员等为共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。

▲ 图 2. 长沟道和短沟道InSe晶体管器件的优异电学性能

未来，基于二维InSe晶圆的集成电子系统有望在人工智能、自动驾驶等领域发挥重要作用，为后摩尔时代计算架构提供关键支撑。