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對(duì)于將鐵電半導(dǎo)體用于先進(jìn)的晶體管、存儲(chǔ)器和邏輯電路而言，精確調(diào)控導(dǎo)電性非常重要。目前人們雖然提出了層狀鐵電材料的驗(yàn)證性器件，但是人們對(duì)于鐵電材料的極化翻轉(zhuǎn)如何影響導(dǎo)電性。因此，人們對(duì)于鐵電器件的功能設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化方法并不清楚。

有鑒于此，復(fù)旦大學(xué)周鵬、王水源、北京郵電大學(xué)屈賀如歌等通過(guò)理論計(jì)算和傳輸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合，揭示鐵電溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管的鐵電材料極化導(dǎo)電機(jī)理。

主要內(nèi)容：

（1）

研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)Stark效應(yīng)能夠形成內(nèi)建電場(chǎng)，導(dǎo)致鐵電材料產(chǎn)生不對(duì)稱的導(dǎo)電路徑，而且柵極外電場(chǎng)產(chǎn)生電勢(shì)的再分布影響導(dǎo)電路徑的再分配。此外，基于鐵電機(jī)理研究和發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了控制α-In₂Se₃鐵電溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電導(dǎo)率閾值。

（2）

隨后，構(gòu)筑了具有給電功能轉(zhuǎn)變能力的簡(jiǎn)單邏輯器件（AND，OR）和復(fù)雜邏輯器件（XOR，NOR，NAND）。這項(xiàng)研究有助于調(diào)節(jié)層狀鐵電器件的導(dǎo)電能力，為層狀鐵電器件用于邏輯與存儲(chǔ)電子學(xué)。

參考文獻(xiàn)

Ruge Quhe, Ziye Di, Jiaxin Zhang, Yuxuan Sun, Lingxue Zhang, Ying Guo, Shuiyuan Wang & Peng Zhou, Asymmetric conducting route and potential redistribution determine the polarization-dependent conductivity in layered ferroelectrics. Nat. Nanotechnol. (2023)

DOI: 10.1038/s41565-023-01539-4

https://www.nature.com/articles/s41565-023-01539-4