【器件论文】应变调控且极化可切换的 2D BP/Ga₂O₃ 异质结及其可逆金属-半导体相变特性

        由安徽大学的研究团队在学术期刊 Journal of Materials Science发布了一篇名为Strain-engineered and polarization-switchable 2D BP/Ga₂O₃ heterostructures with reversible metal–semiconductor transitions（应变调控且极化可切换的 2D BP/Ga₂O₃ 异质结及其可逆金属-半导体相变特性）的文章。

摘要

        具有固有铁电性的二维范德华异质结构在推动新一代电子器件发展方面具有巨大潜力。本研究通过第一性原理计算，系统考察了不同极化状态下磷化硼/氧化镓（BP/Ga₂O₃）铁电异质结构的结构与电子特性。研究发现：当铁电 Ga₂O₃ 单层极化方向反转时，会诱导金属-半导体相变——向上极化配置呈现金属行为，向下极化配置则保持半导体特性。此外，具有 III 型能带对齐的金属态与具有 II 型能带对齐的半导体态，分别在双轴应变和垂直应变条件下均保持稳定。两种极化态间 0.676 eV 的适中能垒进一步支持其在室温下工作的潜力。最后，探讨了 BP/Ga₂O₃ 异质结在纳米尺度铁电存储器件中的潜在应用。这些成果确立了 BP/Ga₂O₃ 范德华异质结作为设计高性能铁电开关与非易失性存储器件的稳健平台。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s10853-025-11575-1