Ferroelektrisches Aluminium-Scandium-Nitrid bewahrt Informationen bei bis zu 1.000 °C und schaltet auch unter niedrigen Spannungen. Speicher oder Sensoren in Verbrennungsprozessen sind mögliche Anwendungen.
Niklas Wolff von der Universität in Kiel untersucht die atomare Struktur des Materials.
Julia Siekmann, Uni Kiel
Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie in Itzehoe ISIT haben herausgefunden, dass sich ferroelektrisches Aluminium-Scandium-Nitrid auf wenige Nanometer herunterskalieren lässt und verschiedene Zustände speichern kann. Damit eignet sich das Material als Nanoschalter, das zudem im gespeicherten Zustand Temperaturen von bis zu 1.000 °C standhält; heute verfügbare Siliziumspeicher funktionieren nur bis 150 °C. Das ermöglicht ihren Einsatz unter extremen Bedingungen wie sie in vielen Produktionsprozessen der Industrie vorkommen.
Weiterhin ist es den Forschenden gelungen, das Material in 4 bis 5 nm dünnen Schichten herzustellen und so seinen Spannungsbedarf auf 1 V zu senken, sodass sie es auch auf Standard-Siliziumchips funktionieren würde. Mögliche Anwendungen des Halbleitermaterials sehen die Forschenden als Informationsspeicher oder Sensoren bei Verbrennungsprozessen in Motoren oder Turbinen, in der chemischen Industrie oder in der Stahlindustrie.