III族氮化物巨极化材料

极化超1 C/m²

实验测定的巨极化值超过1 C/m²且方向向上，与理论预测一致，为高功率、高频器件提供新极化工程基础。

Haotian, Ye · Wang, Ping · 王锐 · Wang, Jinlin · Xifan, Xu · Ran-Ran, Feng · 王韬 · Wen-Yi, Tong · 刘芳 · Sheng, Bowen · Ma, Wenjie · 陈兆营 · 段纯刚 · 葛惟昆 · 沈波 · 王新强

Nature Communications 2025

具体参数

极化强度

>1 C/m²

技术优势

极化方向明确

实验确定金属极性纤锌矿氮化物中极化方向向上，与理论预测一致，为器件设计提供明确方向。

统一极化框架

建立基于中心对称层状六方参考结构的统一极化框架，重新定义GaN异质结构、量子结构和铁电异质结构中的极化。

预测二维电子气大幅增加

预测在铁电ScAlN/GaN异质结中二维电子气浓度可显著调控并大幅增加，有望提升高功率、高频晶体管性能。

应用场景

• 高功率晶体管：利用巨极化增强二维电子气，提升器件功率密度与效率。
• 非易失性存储器：利用铁电极化翻转实现非易失性存储状态。
• 高频通信器件：高载流子浓度与极化调控有助实现更高频器件。
• 可重构电子器件：铁电极化可调性使器件功能可重构。