在国家自然科学基金项目（批准号：51625205、91963208、51961135106、51902249）等资助下，上海交通大学与中国科学院上海硅酸盐研究所史迅、陈立东团队等在无机塑性半导体研究领域取得进展。研究成果以“单晶InSe半导体的超常塑性（Exceptional plasticity in the bulk single crystalline van der Waals semiconductor InSe）”为题，于2020年7月31日在线发表在《科学》（Science）杂志上。论文链接为：https://science.sciencemag.org/content/369/6503/542。
长期以来，无机塑性半导体的研究几乎是一个空白。此前，该团队首次发现半导体材料硫化银（Ag2S）具有与许多金属材料相媲美的塑性变形能力（Nature Materials, 2018），并通过掺杂/固溶等途径使其兼具良好塑性变形能力和热电性能（Energy & Environmental Science, 2019），从而开辟了无机塑性半导体材料全新的研究方向。
单晶硒化铟（InSe）是继Ag2S后发现的第二个具有超常塑性的无机半导体。该研究发现，与薄层材料常见的弹性变形不同，二维结构单晶InSe在块体形态下可以弯折、扭曲而不破碎，甚至能够折成“纸飞机”，弯成莫比乌斯环、螺旋圈形状，表现出罕见的大变形能力。非标力学试验表明，其压缩工程应变可达80%，特定方向的弯曲和拉伸工程应变也高于10%。进一步研究发现，InSe单晶块体的塑性变形主要来自层间的相对滑动和跨层的位错滑移，这与其特殊的层内和层间作用力密切相关。层内本质非常“柔软”，较易发生弹性弯曲；相邻层间除了范德华力之外，还存在着长程库伦力；这些多重、非局域的弱作用力一方面容忍层间的相对滑移，另一方面又像“胶水”一样把相邻的层“粘合”起来，阻止材料发生解理，也保证了位错的跨层滑移。最后，该研究提出了一个材料变形因子，为新型塑性和可变形半导体的筛选提供了判据。
InSe单晶块体超常塑性及其机制的发现，丰富了无机塑性半导体的材料体系和科学内涵，为柔性和可变形电子、能源器件开发提供了新的选择。
（A）InSe的晶体结构
（B-D）样品可折叠或弯曲成“纸飞机”、莫比乌斯环、螺旋圈形状而不破裂
（E-F）沿c轴与垂直c轴方向的压缩应力-应变曲线及压缩前后样品照片
图. InSe单晶块体的超常塑性
