对于将铁电半导体用于先进的晶体管、存储器和逻辑电路而言，精确调控导电性非常重要。目前人们虽然提出了层状铁电材料的验证性器件，但是人们对于铁电材料的极化翻转如何影响导电性。因此，人们对于铁电器件的功能设计和性能优化方法并不清楚。

有鉴于此，复旦大学周鹏、王水源、北京邮电大学屈贺如歌等通过理论计算和传输性质实验进行结合，揭示铁电沟道场效应晶体管的铁电材料极化导电机理。

主要内容：

（1）

研究发现通过Stark效应能够形成内建电场，导致铁电材料产生不对称的导电路径，而且栅极外电场产生电势的再分布影响导电路径的再分配。此外，基于铁电机理研究和发现，实现了控制α-In₂Se₃铁电沟道场效应晶体管的电导率阈值。

（2）

随后，构筑了具有给电功能转变能力的简单逻辑器件（AND，OR）和复杂逻辑器件（XOR，NOR，NAND）。这项研究有助于调节层状铁电器件的导电能力，为层状铁电器件用于逻辑与存储电子学。

参考文献

Ruge Quhe, Ziye Di, Jiaxin Zhang, Yuxuan Sun, Lingxue Zhang, Ying Guo, Shuiyuan Wang & Peng Zhou, Asymmetric conducting route and potential redistribution determine the polarization-dependent conductivity in layered ferroelectrics. Nat. Nanotechnol. (2023)

DOI: 10.1038/s41565-023-01539-4

https://www.nature.com/articles/s41565-023-01539-4