En la ola de exploración de la próxima generación de tecnologías electrónicas, el Centro Internacional de Materiales Cuánticos de la Universidad de Pekín, en colaboración con la Universidad Renmin, ha logrado preparar con éxito un semiconductor bidimensional de seleniuro de indio (InSe) a nivel de oblea, aportando un nuevo avance en el campo de los semiconductores. El equipo liderado por el profesor Liu Kaihui, mediante la innovadora estrategia de crecimiento "sólido-líquido-sólido" que desarrollaron, ha superado eficazmente los problemas de larga data en la fabricación de semiconductores bidimensionales.

El seleniuro de indio, conocido como el "semiconductor de oro", ha atraído mucha atención debido a sus características como baja masa efectiva, alta velocidad térmica y un espacio de banda adecuado. Sin embargo, la integración a nivel de oblea siempre ha sido difícil de lograr debido a la dificultad para controlar con precisión la proporción de átomos de indio y selenio durante el proceso de síntesis. La nueva estrategia desarrollada por el equipo del profesor Liu Kaihui primero utiliza pulverización catódica magnetrón para depositar una película amorfa de InSe sobre un sustrato de zafiro, luego encapsula la oblea con indio de bajo punto de fusión. Al calentarse a aproximadamente 550°C, el indio forma un entorno local rico en indio, promoviendo una disolución controlada y una recristalización en la interfaz, lo que finalmente resulta en la formación de una película cristalina de InSe uniforme y monofásica. Este método ha producido con éxito obleas de 2 pulgadas, cuya cristalinidad, pureza de fase y uniformidad de espesor alcanzan un alto nivel en el campo del InSe bidimensional.

Basándose en estas obleas de alta calidad, el equipo fabricó matrices de transistores a gran escala con un rendimiento excepcional, alcanzando una movilidad de electrones de hasta 287 cm²/V·s y un promedio de pendiente subumbral de 67 mV/dec. Estos dispositivos muestran un rendimiento excelente cuando la longitud de puerta es inferior a 10 nanómetros, incluyendo una reducción de la barrera inducida por el drenaje, un voltaje de operación reducido y una relación de corriente de encendido/apagado mejorada. Es notable que su retardo y el producto retardo-energía superan las predicciones de IRDS para 2037, posicionando al InSe por delante del silicio en la futura competencia de rendimiento de chips. Este avance en la tecnología de preparación de seleniuro de indio bidimensional abre un nuevo camino para el desarrollo de la próxima generación de chips de alto rendimiento y bajo consumo energético, con futuras aplicaciones prometedoras en áreas de vanguardia como la inteligencia artificial, la conducción autónoma y los dispositivos inteligentes. Los revisores de la revista Science calificaron este trabajo como "un avance en el campo del crecimiento de cristales".