κ-Ga₂O₃铁电薄膜

极化可调二维载流子

通过控制极化方向，在κ-Ga₂O₃/AlN异质结中实现二维电子气或空穴气的切换，载流子类型与密度可调。

Haitao, Zhang · He, Xiaomin · Chuqi, Hu · 79480668 · 李姚 · Yong, Yang · 杨媛 · Daohua, Zhang

Computational Materials Science 2026

参数信息

自发极化

0.23 C/m²

二维电子气面密度

9.42 × 10¹⁴ cm⁻²

二维空穴气面密度

9.44 × 10¹⁴ cm⁻²

带隙

4.65 eV

AlN自发极化

1.33 C/m²

技术优势

反转更省电

极化反转触发后，后续反转可在显著更低的电场下进行，降低整体能耗。

载流子可切换

通过改变κ-Ga₂O₃极化方向，同一异质结可分别形成二维电子气或空穴气。

密度可调

界面载流子密度通过极化方向控制，可实现高密度二维载流子。

应用场景

• 铁电存储器：利用两步反转机制，降低铁电存储器的写入电压。
• 高频电子器件：提供高面密度二维电子气，提升高频器件沟道电导。
• 异质结表征：用第一性原理结合机器学习MD解析异质结极化与界面载流子。