AlScN: एक III-V अर्धचालक आधारित फेरोइलेक्ट्रिक

फेरोइलेक्ट्रिक स्विचिंग को III-V अर्धचालक आधारित सामग्री: Al1-xScxN में पहली बार स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया गया है—यह एक खोज है जो उच्च प्रदर्शन और सामान्य अर्धचालक प्रौद्योगिकी के साथ अच्छे तकनीकी अनुकूलता वाले पतले फिल्म फेरोइलेक्ट्रिक्स की तत्काल मांग को संतुष्ट करने में मदद कर सकती है, जो कई मेमोरी, माइक्रो/नैनो-एक्चुएटर, और विद्युत ध्रुवीकरण को नियंत्रित करने पर आधारित उभरते अनुप्रयोगों से उत्पन्न होती है। Al1-xScxN में फेरोइलेक्ट्रिसिटी की उपस्थिति को मूल वरत्ज़ाइट प्रकार की क्रिस्टल संरचना के निरंतर विकृति के साथ संबंधित किया जा सकता है जो Sc सामग्री और तन्य तनाव में वृद्धि के साथ एक स्तरित-हैक्सागोनल संरचना की ओर परिवर्तित होती है, जिसे अन्य III-नाइट्राइड आधारित ठोस समाधानों तक बढ़ाया जा सकता है। व्यवस्थित रूप से 3 MV/cm से अधिक के द्वारा समायोज्य बाध्यकारी क्षेत्र, 100 μC/cm2 से अधिक की उच्च अवशिष्ट ध्रुवीकरण—जो III-नाइट्राइड आधारित सामग्री में पहले से अप्राप्य स्वाभाविक ध्रुवीकरण के पहले प्रयोगात्मक अनुमान के रूप में स्थिर है, लगभग आदर्श वर्ग-जैसी हाइस्टेरिसिस जो −0.3% से +0.4% के बड़े तनाव अंतराल में उत्कृष्ट पियोजोइलेक्ट्रिक रेखीयता में परिणत होती है और 600 °C से अधिक का एक पैराएलेक्ट्रिक संक्रमण तापमान की पुष्टि की जाती है। यह_properties का यह दिलचस्प संयोजन अब तक फोलिक्रीस्टालीन फेरोइलेक्ट्रिक पतली फिल्मों के क्षेत्र में अनपेक्षित है और माइक्रो- और नैनोटेक्नोलॉजी में फेरोइलेक्ट्रिक कार्यक्षमता के प्रारंभिक एकीकरण को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा देने का वादा करता है, जबकि एक ही समय में III-नाइट्राइड अर्धचालकों के केंद्रीय खुले प्रश्नों में से एक—उनके स्वाभाविक ध्रुवीकरण—के बारे में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।