多层六方氮化硼中铁电调控的力电耦合

近期在范德华材料中发现的滑移铁电性因其具备在原子厚度上实现微型功能器件的潜力而引起了广泛的兴趣.然而,由于元件层间的范德华耦合相对较弱,导致固有的电极化强度较低,在很大程度上制约了该性质的实际应用.我们以多层六方氮化硼(h-BN)为例,采用从头算方法,发现施加垂直压力可以显著增强滑移铁电性.在4.63 GPa的中等压力下,双层和三层h-BN的极化强度分别提高了125.58%和104.79%.此外,当弯曲多层h-BN材料时,铁电可以与挠曲电进一步耦合,从而产生更大的电极化.值得注意的是,这一具有的压力增强电极化效应的铁电性可以在无需外加电场的情况下调节弯曲双层h-BN的带隙.这些结果凸显了滑移铁电性可作为一种新的自由度来调控范德华材料中的力电耦合.

半导体薄膜表面粘附的非对称性偏压调控

电调控表面粘附对微机电系统是至关重要的,同时相对于外加电压极性常具有对称性.本文以二硫化钼为研究对象,以石墨烯、氮化硼和n型硅为参照组展示半导体薄膜表面的非对称粘附行为.研究主要通过导电原子力显微镜和理论模拟来揭示金探针与金基底上二硫化钼之间的偏压调控粘附力的行为.结果反映二硫化钼表面偏压对粘附的调控能力远大于参照组材料,这种非对称行为主要来源于半导体薄膜与背电极之间形成的肖特基结中的内建电场.