这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的学术报告：
本研究的主要作者包括Aniello Pelella、Kimberly Intonti、Loredana Viscardi、Ofelia Durante、Daniele Capista、Maurizio Passacantando、Filippo Giubileo、Paola Romano、Mohammed Ali S. Alshehri、Manal Safar G. Alghamdi、Monica Felicia Craciun、Saverio Russo和Antonio Di Bartolomeo。他们分别来自意大利的Università degli Studi del Sannio、University of Salerno、University of L’Aquila、CNR-SPIN L’Aquila和CNR-SPIN Salerno，以及英国的University of Exeter。该研究于2023年9月7日在线发表在《Journal of Physics and Chemistry of Solids》上，文章编号为111653。
本研究属于二维材料（2D materials）领域，特别是聚焦于α-In₂Se₃（α相硒化铟）在光电探测和非易失性存储器中的应用。自石墨烯发现以来，二维材料因其独特的物理性质在纳米电子学和光电子学中展现出巨大潜力。α-In₂Se₃作为一种III-VI族化合物，具有多种晶体形式，其中α相因其优异的电学和光学特性被广泛研究。本研究的目的是通过机械剥离法制备α-In₂Se₃薄片，并将其用作场效应晶体管（Field Effect Transistor, FET）的沟道材料，探索其在宽波段光电探测和非易失性存储器中的性能。
研究主要包括以下几个步骤：
材料制备：通过机械剥离技术从块体α-In₂Se₃晶体中制备薄片，并将其转移到掺杂SiO₂的Si衬底上。衬底经过氧等离子体处理和退火以清洁表面。随后，使用电子束光刻（Electron Beam Lithography, EBL）技术制备Cr/Au（5/110 nm）电极。
器件表征：使用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对器件进行形貌和厚度表征。AFM图像显示薄片厚度约为11 nm，对应约10层单层（单层厚度约1.2 nm）。
电学性能测试：使用半导体参数分析仪（Keithley 4200-SCS）测量器件的电流-电压（I-V）输出特性和转移特性。结果表明器件呈现n型导电性，载流子迁移率为0.14 cm²/Vs，亚阈值摆幅（Subthreshold Swing, SS）为12 V/dec。
光电性能测试：使用不同波长的LED光源照射器件，测量其光电响应。结果表明，在405 nm蓝光照射下，器件电流增加了一个数量级，响应时间在几百毫秒内，响应度（Responsivity）高达40 A/W，特定探测率（Specific Detectivity, D*）为5×10¹¹ Jones。
存储器性能测试：通过施加背栅电压脉冲，测试器件在两种稳定状态之间的切换能力。结果表明，器件具有宽滞回特性，可用于非易失性存储器应用。
电学性能：器件表现出良好的栅极调制特性，载流子迁移率为0.14 cm²/Vs，亚阈值摆幅为12 V/dec，表明其适用于数字逻辑和存储器应用。
光电性能：在405 nm蓝光照射下，器件电流显著增加，响应时间短，响应度高，特定探测率优异，表明其适用于宽波段光电探测器。
存储器性能：器件表现出宽滞回特性，可通过背栅电压脉冲实现两种稳定状态的切换，适用于非易失性存储器应用。
本研究详细表征了α-In₂Se₃场效应晶体管的电学和光电性能，展示了其在宽波段光电探测和非易失性存储器中的潜力。器件的载流子迁移率、响应度和特定探测率均表现出色，特别是在低光强下仍能保持高灵敏度。此外，器件的宽滞回特性为其在存储器应用中的可行性提供了有力支持。
本研究还探讨了α-In₂Se₃器件在不同波长光照下的光电响应特性，进一步验证了其在宽波段光电探测中的适用性。此外，研究还提出了基于α-In₂Se₃的非易失性存储器的实现方法，为未来存储器件的发展提供了新的方向。
通过本研究，α-In₂Se₃作为一种新型二维材料，在光电探测和存储器领域的应用前景得到了充分展示，为相关领域的研究提供了重要的实验依据和理论支持。