Al0.92Sc0.08N/GaN 异构结构界面极化开关
材料科学
2025-02-14 v1 应用物理
摘要
将铝-硅氮化物薄膜（如 Al1-xScxN）集成到 GaN 模板上可实现在新型高功率晶体管和存储器器件中获得的功能增强。这需要对铝-硅氮化物的域结构及其对电属性的影响进行详细了解。本文展示了对接射晶生长的高度一致的 Al0.92Sc0.08N 薄膜生长于接近格点匹配条件的 GaN。扫描透射电子显微镜调查揭示了极化域的形成以及域传播机制。原子分辨率成像表明，极化反转由界面开关过程引发，其中 Al1-xScxN 的第一原子层即从作为生长的 M-极性更改为 N-极性。在 Al0.92Sc0.08N/GaN 界面处识别出原子尖锐的平面极化不连续，并通过原子建模和考虑局部晶格间距的化学结构分析进行描述。此外，在顶部 Pt 电极界面处识别出残余 M-极性域。这些关于铝-硅氮化物/GaN 异构结构中铝-硅氮化物中极化反转域位置和原子结构的见解将支持未来基于界面工程的非易失性存储器器件和新型 HEMT 结构的开发。
引用
@article{arxiv.2502.09090,
title = {Interfacial Polarization Switching in Al0.92Sc0.08N/GaN Heterostructures Grown by Sputter Epitaxy},
author = {Niklas Wolff and Georg Schönweger and Redwanul Md. Islam and Ziming Ding and Christian Kübel and Simon Fichtner and Lorenz Kienle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.09090},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 7 figures