铁电材料是一种具有自发极化并且这种极化可以在外电场作用下发生改变的材料。因此，超薄铁电体对于高密度电子器件，特别是场效应晶体管和非易失性存储器有着重大意义。然而，在普遍存在的钙钛矿氧化物中，铁电性能通常被限制在几nm的尺度上，铁电性能会随着铁电材料的变薄而不断被削弱。同时根据第一性原理计算预测，由于去极化的不完全屏蔽，钙钛矿铁电体的临界厚度为6个晶胞。钙钛矿中的原子级铁电常常无法证明极化转换，这对于应用是至关重要的。此外，在硅上合成铁电钙钛矿薄膜的尝试受到化学不相容和外延生长所需的高温的阻碍。自从年发现HfO2基薄膜的铁电以来，萤石结构氧化物（萤石）引起了相当大的兴趣，原因在于它们在硅上能够低温合成和保形三维结构。因此，在互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容性和厚度缩放方面，克服了许多限制其钙钛矿铁电材料的问题。
近日，美国加州大学伯克利分校SurajS.Cheema教授和SayeefSalahuddin教授（通讯作者）报道了一种通过在硅上通过低温原子层沉积（ALD）生长的超薄（1nm）Hf0.8Zr0.2O2（HZO）中的铁电材料，二次谐波的产生和先进的扫描探针技术分别确定了反转对称破坏和可切换电极化的存在。相关论文以题为“Enhancedferroelectricityinultrathinfilmsgrowndirectlyonsilicon”于年4月22日发表在Nature上。
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