一种单相生长的铁电性钙钛石氮化物
材料科学
2025-04-23 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
将铁电性材料与半导体集成对于开发场效应晶体管、隧道结合以及非易失性存储器等功能器件至关重要。然而，高品质单晶铁电性氮化物钙钛石的合成仍受限，这妨碍了对其开关动力学及潜在应用的全面理解。本文报道了在氧化物和半导体上生长的单相铁电性铈钨氮化物（CeTaN₃）的合成与表征。通过观察中心离子相对于 TaN₆八面体中心的原子位移，以及通过光学第二谐波发生，确认了 CeTaN₃ 的极性对称性。我们使用压电响应势力显微镜观察到 CeTaN₃ 薄膜中的可开关铁电性域，并通过方形-like 极化-电场滞回曲线进行表征。室温下 CeTaN₃ 的剩余极化强度可达约 20 μC/cm²，与理论计算结果一致。该工作在铁电性氮化物钙钛石与实际应用之间架起了关键桥梁，为下一代具有更佳性能、可扩展性和制造性的信息存储和能源存储器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2410.16987,
title = {A single-phase epitaxially grown ferroelectric perovskite nitride},
author = {Songhee Choi and Qiao Jin and Xian Zi and Dongke Rong and Jie Fang and Jinfeng Zhang and Qinghua Zhang and Wei Li and Shuai Xu and Shengru Chen and Haitao Hong and Cui Ting and Qianying Wang and Gang Tang and Chen Ge and Can Wang and Zhiguo Chen and Lin Gu and Qian Li and Lingfei Wang and Shanmin Wang and Jiawang Hong and Kuijuan Jin and Er-Jia Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16987},
year = {2025}
}
备注
47 pages, 4 figures