西安交大任巍教授-叶作光教授团队：合金化和应变工程协同调控AlScN的铁电压电性

本文介绍了西安交通大学任巍教授和西蒙菲莎大学叶作光教授团队在AlScN铁电材料性能优化方面的研究成果。背景方面，AlScN因其高温稳定性和CMOS兼容性被视为5G射频前端滤波器、功率器件和存储器等应用的潜在材料，但其较低的压电系数和高矫顽场限制了其广泛应用。研究目的是通过合金化和应变工程的协同调控策略，提高AlScN的压电性能和降低矫顽场。研究采用密度泛函理论进行第一性原理计算，结果表明该策略显著提高了压电应变系数（d33 > 300 p/CN）和机电耦合系数（~55%），同时降低了矫顽场并保持了较大的极化。此外，通过分子动力学模拟验证了材料的高温稳定性。结论指出，该研究为优化射频应用中的声表面波谐振器性能和开发低功耗铁电存储设备提供了新的理论指导和策略。