具有三稳态极化态的退极化诱导 III-V 三原子层
材料科学
2023-01-11 v1
摘要
将具有高介电、压电和热敏感性的铁电体与主流半导体工业集成，将实现广泛用于各类应用的新型器件，然而适用于器件微缩的硅兼容铁电体很少。我们通过第一性原理计算证明，纳米尺度下增强的退极化场可用于软化不可切换的纤锌矿 III-V 半导体，从而产生具有可逆极化态的超薄二维（2D）薄片。我们确定由三个原子平面构成的 AlSb 二维薄片可同时具有铁电性和反铁电性，且其三态开关伴随金属-半导体转变。三原子层的热力学稳定性和潜在可合成性通过声子谱计算、从头算分子动力学和变组成演化结构搜索得到证实。我们提出了一种基于二维 AlSb 的同质结场效应晶体管，其支持三种不同且非易失的电阻态。这类源自 III-V 半导体的具有双重铁电和反铁电性的新型二维材料，为基于非易失多比特的集成纳米电子学开辟了可能。
引用
@article{arxiv.2301.03876,
title = {Depolarization Induced III-V Triatomic Layers with Tristable Polarization States},
author = {Changming Ke and Yihao Hu and Shi Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03876},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 4 figures