Strain and ferroelectricity in wurtzite ScxAl1−xN materials

纤锌矿晶体结构 材料科学 铁电性 凝聚态物理 极化(电化学) 矫顽力 密度泛函理论 宽禁带半导体 化学 光电子学 计算化学 电介质 冶金 物理 物理化学
作者
Sergiu Clima,C. Pashartis,Jasper Bizindavyi,S. R. C. McMitchell,Michel Houssa,J. Van Houdt,Geoffrey Pourtois
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:119 (17) 被引量:15
标识
DOI:10.1063/5.0072138
摘要

Density functional theory predicts an abrupt drop in the stability, in the kinetic barrier for polarization reversal and spontaneous polarization of a ScxAl1−xN wurtzite phase, when the Sc:Al ratio approaches 50:50. The same effect is obtained by the application of a tensile strain. The resulting polarization reversal barrier correlates with experimental coercive fields, and highly textured film measurements exhibit polarization values close to the theoretically predicted ones. Film thickness below 5 nm has a significant impact on the elastic properties.
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