铁电半导体是具有自发极化和可见光吸收的稀有材料，有望用于设计功能性光铁电体，如光开关和铁电光伏器件。新兴的具有显著半导体特性的卤化物钙钛矿也具有成为铁电体的潜力，但在典型的三维杂化卤化物钙钛矿中具有强大铁电性的证据一直难以捉摸。CsGeX3 (X = Cl, Br, I) 是唯一一类具有非中心对称晶体结构的无机卤化物钙钛矿，可能存在潜在的铁电特性。加州大学伯克利分校的杨培东和Ramamoorthy Ramesh等人报道了对带隙为1.6至 3.3 eV 的全无机卤化物钙钛矿CsGeX₃中铁电性的研究。

本文要点：

1）它们的铁电性源于 Ge (II) 中促进离子置换的孤对立体化学活性。这导致它们的自发极化约为10 到 20 μC/cm²，从头算计算和包括原子级离子位移矢量映射和铁电磁滞回线测量在内的关键实验都证明了这一点。此外，使用压电响应力显微镜和非线性光学显微镜方法对定义明确的CsGeBr₃纳米板上的特征铁电畴图案进行成像。

2）CsGeBr₃ (CGB) 纳米线和纳米板是通过简单的化学蒸气运输（CVT）方法制备的。CGB纳米结构具有带隙2.38 eV，表现出强烈的可见光吸收和光响应。 光学功能和铁电响应之间的耦合可能会为材料应用（例如光控开关、铁电光伏、压电光子学和其他光铁电器件）带来新出现的物理现象和先前未充分探索的功能。

Ye Zhang, et al Ferroelectricity in a semiconducting all-inorganic halide perovskite, Science Advances, 2022.

DOI: 10.1126/sciadv.abj5881

https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abj5881