Letter

材料学:酸化物半導体における増強された撓電性に似た応答

Nature 538, 7624 doi: 10.1038/nature19761

撓電性は、曲げによって生成されるような変形勾配に応答して分極する特性であり、この特性は全ての誘電体材料で見られる。これは一般的に、誘電絶縁体の特性であると考えられているが、絶縁体であることは明確な必要条件ではなく、原理的には半導体においても、ひずみ勾配に応答して自由電荷が再分配され得る。本論文では、半導体を曲げると、撓電性に似た応答が生じるだけでなく、実際にはその応答が絶縁体よりずっと大きくなり得ることを示す。バンドギャップの大きな酸化物の単結晶でドーピングによって伝導率を高めると、その有効撓電係数は数桁高くなった。この大きな応答は、障壁層機構が巨視的スケールでも依然として重要であることで説明できる。一方、従来型の(絶縁体の)撓電性は、巨視的スケールでは小さくなる傾向がある。今回の結果は、半導体を、電気機械変換器への応用における能動的構成要素として使う可能性を開く。

目次へ戻る

プライバシーマーク制度