Npj Comput. Mater.: 载流子掺杂氧化铪：丰富相结构转变揭示铁电性起源

本文研究了载流子掺杂对氧化铪铁电性能的影响，揭示了其丰富的相结构转变过程。研究背景是氧化铪铁电材料在半导体行业中的广泛应用价值，但其铁电性的起源和相变机制尚不明确。研究目的是通过第一性原理分析，探讨载流子掺杂对氧化铪晶体结构、电子结构和化学键的影响。研究发现，p型掺杂能增强铁电相稳定性，降低极化翻转势垒，而n型掺杂则导致铁电相向反铁电相转变。结论表明，空穴掺杂通过强化极性Hf-O共价键，增强了氧化铪的铁电稳定性，为制备高性能氧化铪基铁电薄膜提供了新思路。