Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Im Frühjahr 2018 wurde von Forschern der CAU Kiel und des Fraunhofer ISIT entdeckt, dass die Polarisation von Scandium-Aluminium-Nitrid (ScAlN) bei hohen Scandium-Gehalten ferroelektrisch umgeschaltet werden kann. Diese überraschende Entdeckung des ersten III-V-Halbleiter-basierten Ferroelektrikums kann als wissenschaftlicher Durchbruch betrachtet werden und verspricht ein disruptives Innovationspotential für verschiedene Anwendungen der Mikro- und Optoelektronik sowie Mikrosystemtechnik.
Vordringliches Ziel des beantragten Forschungsprojekts ist die Erweiterung des grundlegenden Verständnisses dieses neuen ferroelektrischen III-V Halbleiters. Zentrale Fragen betreffen dabei die Skalierung der Ferroelektrizität bis herunter zu ultradünnen (einige nm) Schichten, den Einfluss des
Substrats sowie die Dynamik bis in den MHz-Bereich und die Zuverlässigkeit des Schaltvorgangs. Darüber hinaus soll in dem Vorhaben zielgerichtet das Innovationspotential anhand von zwei ausgewählten Bauelementen, einem Multilagen ScAlN-MEMS-Lautsprecher und einem ferroelektrischen High-Electron-Mobility Transistor, evaluiert und demonstriert werden.
