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室温稳定的二维铁电材料:CuInS2P6及其异质结构
1
作者 万逸 阚二军 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第4期107-128,共22页
二维铁电材料有助于实现半导体性质与非易失存储特性在微纳尺度上的有机结合,在高集成化电子器件、光电器件、能量收集、及机电耦合系统等领域展现出巨大的应用潜力。二维铁电材料的层状结构,保证了原子层间的可剥离性,为从理论和实验... 二维铁电材料有助于实现半导体性质与非易失存储特性在微纳尺度上的有机结合,在高集成化电子器件、光电器件、能量收集、及机电耦合系统等领域展现出巨大的应用潜力。二维铁电材料的层状结构,保证了原子层间的可剥离性,为从理论和实验上探索超薄极限下的铁电性质提供理想的研究平台。考虑到二维磁性研究的低温瓶颈,二维铁电材料为实现铁性功能材料的高温器件化与实用化提供了新途径。在本文中,我们介绍了一种室温稳定的二维铁电材料:铜铟硫代磷酸盐(CuInP2S6)。该材料体系的科学内涵和应用前景,引发了新的研究热潮。在本文中,关于其较高的铁电居里转变温度、显著的压电响应、巨大的负纵向压电系数、可调谐的四重势阱铁电特性、以及基于该材料及其异质结构的器件研究,均有所涉及。我们还简要介绍了几种过渡金属硫代磷酸盐化合物材料体系(M^ⅠM^ⅢP2(S/Se)6)中的其他代表性材料。最后,我们关于二维铁电材料研究的未来发展方向进行了讨论。 展开更多
关键词 铜铟硫代磷酸盐 二维铁电 负压电性 可调谐四重势阱铁电性
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面向新一代存储计算的二维铁电半导体 被引量：1
2
作者 屈贺如歌 王铁军 《物理与工程》 2023年第6期98-104,共7页
存算一体化是后摩尔时代突破性能与功耗瓶颈的一个潜在发展方向。近年来兴起的二维铁电半导体由于兼具非易失性铁电极化和半导体特性,适合用于存算一体器件,因此在短短几年内迅速成为研究热点。本文作为“先进算力技术”的第一篇,介绍... 存算一体化是后摩尔时代突破性能与功耗瓶颈的一个潜在发展方向。近年来兴起的二维铁电半导体由于兼具非易失性铁电极化和半导体特性,适合用于存算一体器件,因此在短短几年内迅速成为研究热点。本文作为“先进算力技术”的第一篇,介绍了存算一体化的历史背景、二维铁电半导体的物理图像以及典型器件的作用机制。本文不仅可以作为未来计算技术领域的一般性了解,本文附录给出的PPT课件也可以作为大学物理等课程中“电磁学”相关篇章的有益补充。 展开更多
关键词 存算一体 后摩尔 二维铁电 半导体
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二维铁电材料调控下的石墨烯超灵敏太赫兹探测器 被引量：1
3
作者 王雪妍 张毅闻 +1 位作者 王林 陈效双 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期696-701,共6页
石墨烯具有缺陷密度低、易大面积转移,载流子迁移率高等优异特性,但石墨烯具有的零带隙能带结构导致光生载流子寿命不高,制约了其在高灵敏光电探测器的应用。本工作中利用铁电材料CuInP_(2)S_(6)(CIPS)做顶栅来调控石墨烯的光电特性,探... 石墨烯具有缺陷密度低、易大面积转移,载流子迁移率高等优异特性,但石墨烯具有的零带隙能带结构导致光生载流子寿命不高,制约了其在高灵敏光电探测器的应用。本工作中利用铁电材料CuInP_(2)S_(6)(CIPS)做顶栅来调控石墨烯的光电特性,探索了提升石墨烯太赫兹探测器灵敏度的可能性,研究了基于铁电调控下的石墨烯光热电效应和等离子体波自混频效应的探测机理,得到了高性能的石墨烯太赫兹探测器。在40 mV的偏置电压和2.12 V的栅压下,该器件在0.12 THz波段辐射下达到了0.5 A/W的响应率,响应时间为1.67μs,噪声等效功率为0.81nW/Hz^(1/2)。在0.29 THz波段辐射下仍达到了0.12 A/W的响应率,且噪声等效功率为1.78 nW/Hz^(1/2)。该工作展示了二维铁电异质结构在太赫兹波段中的巨大应用前景。 展开更多
关键词 太赫兹探测 石墨烯 二维铁电
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二维铁电In_(2)Se_(3)/InSe垂直异质结能带的应力调控 被引量：1
4
作者 李永宁 谢逸群 王音 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期302-309,共8页
近年来,二维铁电异质结在高密度存储及光电器件等领域展现了应用潜能,开发新颖二维铁电异质结是当前的一个重要研究方向.本论文采用第一性原理计算研究二维铁电材料α-In_(2)Se_(3)与二维单层InSe组成的In_(2)Se_(3)/InSe垂直异质结的... 近年来,二维铁电异质结在高密度存储及光电器件等领域展现了应用潜能,开发新颖二维铁电异质结是当前的一个重要研究方向.本论文采用第一性原理计算研究二维铁电材料α-In_(2)Se_(3)与二维单层InSe组成的In_(2)Se_(3)/InSe垂直异质结的能带结构及应力调控.计算表明,In_(2)Se_(3)/InSe异质结为间接带隙半导体,具有Ⅱ型能带匹配.当In_(2)Se_(3)的极化方向垂直表面朝外时,带隙大小为0.50 eV,价带顶和导带底分别来自于InSe和In_(2)Se_(3);当In_(2)Se_(3)的极化方向指向面内时,带隙降低0.04 eV,价带顶和导带底的来源互换.在面内拉伸下,拉伸度越大,带隙越小.当极化方向指向面外(内)时,在双轴拉伸应变达到6%(8%)及以上时会使异质结由半导体转变为导体;在双轴压缩应变为-6%(-8%)下还可使异质结由间接带隙变为直接带隙;对于单轴拉伸及压缩,定性结果与双轴应变一致.本论文的研究结果表明改变极化方向和施加应力是调控二维In_(2)Se_(3)/InSe铁电异质结的有效方式,可为设计相关铁电器件提供理论参考. 展开更多
关键词 二维铁电质结 能带调控 机械应变 第一性原理
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二维铁电材料的第一性原理研究进展
5
作者 吴春香 仲崇贵 《电子科技》 2021年第10期81-86,共6页
由于二维铁电体固有的尺寸和表面效应,其铁电性能与传统的块状铁电体有较大的不同。到目前为止,二维铁电体已被报道具有多种性质,包括体光电效应、压电/热释电效应、谷极化和自旋极化。这些性质或依赖于铁电极化,或与之耦合以便于电学控... 由于二维铁电体固有的尺寸和表面效应,其铁电性能与传统的块状铁电体有较大的不同。到目前为止,二维铁电体已被报道具有多种性质,包括体光电效应、压电/热释电效应、谷极化和自旋极化。这些性质或依赖于铁电极化,或与之耦合以便于电学控制,从而使二维铁电体适用于多功能纳米器件。目前,二维铁电体在理论、实验和应用方面的研究正在不断积累。文中简要介绍了采用第一性原理研究二维铁电材料的理论和方法,并分别总结了二维铁电性的本征与非本征起源,最后讨论了二维铁电体存在的问题及发展前景。 展开更多
关键词 二维铁电材料 第一性原理 铁电极化 光电效应 谷极化 自旋极化 本征 非本征起源
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