近日，北京郵電大學物理科學與技術學院吳真平教授團隊聯合香港理工大學、南開大學等單位，在寬禁帶半導體鐵電性研究領域取得重要進展。團隊實驗驗證了主流寬禁帶半導體氧化鎵（Ga2O3）的室溫本征鐵電性。
在當今的信息化社會，半導體、集成電路和芯片是極其重要的基礎。氧化鎵作為新一代超寬禁帶半導體的“明星材料”，憑借其約4.8 eV的超寬禁帶和優異的抗擊穿特性，在高功率電子器件和日盲探測領域具有廣闊的應用前景。然而，要讓其具備類似“U盤”一樣的記憶存儲功能（即鐵電性），是一個科學難題。
面對這一挑戰，北郵科研團隊利用工業兼容的MOCVD技術，成功制備了純相外延κ-Ga2O3薄膜，并提供了其室溫本征鐵電性的確鑿證據。
研究團隊通過精密的實驗表征，觀測到了穩定的鐵電翻轉現象，測得器件具有優異的開關比（>105）和循環耐久性（>107次）。為了探究這背后的原因，第一性原理計算與原子級成像進一步揭示了其獨特的微觀機制：極化翻轉是通過GaO4四面體與GaO6八面體之間的協同結構畸變來實現的。
這一發現證實了在不破壞化學鍵的前提下，寬禁帶半導體依然可以通過特殊的結構相變實現鐵電功能。
該研究成果展現了寬禁帶半導體特性與鐵電性可以在單一材料中和諧共存，為解決長期以來的學術爭議提供了明確的實驗依據。
這一研究進展不僅促進了半導體物理與鐵電物理的交叉融合，更為未來的半導體技術開辟了新路徑：即利用單一材料平臺，同時滿足高功率、高耐壓以及非易失性存儲的需求。這為構建高功率和極端環境下信息器件的多功能集成提供了全新的材料基礎和設計思路。