高迁移率层状半导体有可能实现下一代电子和计算。有鉴于此，西湖大学的李文彬等研究人员，报道了通过初始铁电相变实现半导体Bi₂O₂Se电子迁移率的巨调制。

本文要点

1）研究人员发现，在层状半导体Bi₂O₂Se中观察到的超高电子迁移率源于初始铁电跃迁，该跃迁赋予材料强大的保护，防止库仑散射导致迁移率降低。

2）基于电子-声子相互作用和电离杂质散射的第一性原理计算表明，在很宽的实际掺杂浓度范围内，Bi₂O₂Se的电子迁移率可以达到10⁴到10⁶ cm2 V^–1 s^–1。

3）此外，1.7%的小弹性应变可以驱动材料向独特的层间铁电转变，导致介电常数大幅增加，低温电子迁移率大幅提高一个数量级以上。

本文研究结果为通过相位和介电工程实现高迁移率层状半导体开辟了一条新途径。

参考文献：

Ziye Zhu, et al. Giant Modulation of the Electron Mobility in Semiconductor Bi2O2Se via Incipient Ferroelectric Phase Transition. JACS, 2022.

DOI：10.1021/jacs.1c12681

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12681