北京时间12月1日，国际学术期刊《自然-纳米科技》（Nature Nanotechnology）发布北邮理学院屈贺如歌副教授团队重要研究成果：层状铁电半导体中的极化-电导耦合机制。这一科研成果为电子器件领域的新突破提供了关键设计思路。
围绕层状铁电半导体中的电导精确调制这一关键问题，白日梦我屈贺如歌副教授团队联合兄弟院校科研团队，基于量子输运理论，揭示了决定电子传输行为的两大核心机制：内建电场产生非对称导电通道，而栅极外场诱导了电势重分布。这两大机制相互竞争，最终决定了电导的大小。
图1. 层状铁电半导体中的隐性斯塔克效应导致非对称导电通路的形成
基于这一新的认识，研究团队提出了通过控制导电通道位置和氧化物厚度来精确控制双栅极铁电沟道场效应晶体管的电导阈值的策略，实现了多种自切换存内逻辑功能。对层状铁电半导体导电性的精确控制在电学自切换逻辑存储器方面具有独特的优势。这一特性无需额外的复杂浮动栅堆栈或物理场，提高了电路的灵活性，降低了硬件设计成本。这在数字信号处理、自适应控制、机器视觉和人工智能等领域具有重要意义。
图2. 电势重分布由相对于栅极的极化方向决定
本项研究工作得到国家自然科学基金、信息光子学与光通信国家重点实验室和北邮超级计算公共平台的大力支持。
