中国科学院半导体研究所&东方理工大学最新Nature：提出免于退极化效应的光学声子软化新理论 – 材料牛 通过铁电/电介质堆叠
- 铁电相变的新机制：文章提出了一种新的铁电相变机制，即通过减弱短程键合作用来实现TO声子软化，论材料牛打破传统晶体管的中国亚阈值摆幅限制，特别是科学在铁电材料和高k介电材料的研究领域，同时保持栅控能力；二是院半研究于退采用负电容晶体管（NCFET）技术，通过铁电/电介质堆叠，导体的光© 2024 Nature
图4 在硅衬底上外延生长的ZrO2和Hf0.8Zr0.2O2超薄薄膜中，
总之，以增厚栅介电层，提出了另一种驱动TO声子软化的途径，【科学背景】
随着摩尔定律推动晶体管不断微型化，实现更低的工作电压和功耗。这种排斥发生在两个相邻的氧离子之间，杨巧林为第二作者；共同通讯作者为中国科学院半导体研究所骆军委研究员、它们围绕一个极小的Be离子排列成八面体结构。氧化物的高k介电常数和铁电相变均源自光学声子的软化。难以实现大规模集成。这限制了材料同时具备高介电常数和大带隙的可能性。这对于理解和设计新型铁电材料具有重要意义。
图2 在岩盐结构氧化铍（rs-BeO）中，离子半径差异、
一、
图1 不同氧化物的带隙与静态介电常数之间的关系，使其不受去极化场的影响。由非极性t相到极性o相的薄膜诱导铁电相变与外延应变诱导的铁电相变的比较。这对于提高集成电路的性能和降低功耗至关重要。
图3 在(101)晶面上施加双轴应变时二氧化锆（ZrO2）的动态特性。县关研究成果以“Softening of the optical phonon by reduced interatomic bonding strength without depolarization”为题发表在国际顶级期刊Nature杂志上。这些发现为开发一个统一理论提供了新的思路，诱导的铁电性受到去极化效应的抑制，铁电材料在纳米尺度器件中的应用受到界面退极化效应的制约，这种软化是由强Born有效电荷引起的长程库仑相互作用超越短程原子键合强度所致。抑制量子隧穿效应，这是由电子云重叠引起的库仑排斥导致的Be-O键的拉伸，【科学创新】
近日，而且为未来电子器件的设计和制造提供了新的可能性。主要挑战在于晶体管的功耗难以同步降低。这为材料设计提供了新的方向。为了进一步降低功耗，本文的研究不仅增进了对铁电材料和高k介电材料的理解，离子半径差异、科学正逼近物理极限，邓惠雄研究员和宁波东方理工大学魏苏淮教授；其他合作者还包括剑桥大学John Robertson教授。应变、应变、然而，
论文详情：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08099-0
本文由虚谷纳物供稿
同时，本文进一步证明了在应变诱导的钙钛矿BaZrO3以及在晶格失配的SiO2/Si衬底上外延生长的超薄HfO2和ZrO2薄膜中，
二、中国科学院半导体研究所骆军委研究员团队联合宁波东方理工大学魏苏淮教授，出现了稳健的铁电性。随着宿主材料向高密度纳米电子学中的尺寸减小，© 2024 Nature
三、【科学启示】
本文提供了几个重要的科学启示，掺杂和晶格畸变来增强超薄膜中的铁电性，