9月25日消息,内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)研究团队在《科学》(Science)发表 论文,通过实验验证氧化铪(HfO2)属于真正的反铁电材料(antiferroelectric),为这一争议多年的材料体系给出了关键实验判据。相关成果由AZoM于9月25日报道。

反铁电材料的特征是相邻偶极子反平行排列、宏观无净极化,但在外电场下可发生向铁电态的可逆相变,伴随大的极化响应与能量存储能力。氧化铪此前被观察到类反铁电双回线行为,但其本质是反铁电还是非晶/相混合效应长期存在争议。该团队通过电学测试与结构表征相结合,确认了其反铁电属性。

这一结论的产业意义在于:氧化铪已是半导体制造中成熟的高k栅介质材料,与现有CMOS工艺高度兼容。若其反铁电性得到确认,同一材料体系可拓展至高密度储能电容器、新型铁电/反铁电存储器以及基于电热效应的固态冷却器件,为下一代电子器件提供了工艺友好型的候选材料。团队指出,下一步将围绕掺杂调控其相变温度与储能密度展开,以匹配具体器件需求。 (来源:AZoM)