近年来，氮化物材料因其优异的化学稳定性、离子-共价混合键合特性、多自由度耦合行为以及可调控的能带结构，在基础研究与器件应用中展现出巨大潜力。然而，高质量单晶薄膜制备仍是制约其深入研究和实用化的关键技术瓶颈。随着射频氮离子源辅助的外延技术不断进步，研究人员已在多种衬底或缓冲层上成功生长出厚度可控、质量优异、界面清晰的氮化物单晶薄膜与异质结构，推动了其在磁性调控、金属-绝缘体转变、超导近邻效应等方向的系统研究。近年来，理论工作预测一系列新型钙钛矿氮化物（如LaWN?）具有优异的铁电或压电特性，实验中也初步观察到其极性结构与压电响应。然而，已有报道多为微米厚度的非晶或多晶样品，难以满足铁电物理机制研究及微纳器件集成的需求。相比之下，低漏电、快响应的高质量单晶薄膜更优势，但其外延生长在化学计量控制、缺陷抑制及与多类衬底的兼容性等方面仍面临诸多挑战。
图 首次实现具有良好结晶质量和外延特性的单晶钙钛矿氮化物铁电薄膜近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心联合南方科技大学和北京理工大学，首次通过氨气氮化退火方法，将无定形前驱体晶化为高质量的钙钛矿氮化物CeTaN?单晶薄膜，实验上实现了此前仅理论预测的新型材料。CeTaN?中未充满4f电子壳层的Ce3?离子可能引入局域偶极与多极矩效应，而Ta–N强共价键有助于打破中心对称性，提高铁电极化的居里温度。研究团队结合非线性光学、压电力显微镜、透射电子显微镜与电学测量等多种先进技术，全面验证了CeTaN?薄膜的极性结构与稳定铁电性，其室温剩余极化值可与主流铁电材料（如Hf???Zr?O?和BaTiO?）媲美。性原理计算与实验数据一致表明，CeTaN?具有相对较窄的带隙，具备作为铁电半导体应用于铁电场效应晶体管和光电探测器等器件的潜力。
FE-5000综合铁电测试系统（薄膜+块体+变温）
关键词:电滞回线 ,铁电测试仪，电压，频率 ，电致应变，蝴蝶曲线
FE-5000型铁电测试仪是一款高量程款的铁电性能材料测试装置，这款设备可以适用于铁电薄膜、铁电体材料（既可块体材料）的电性能测量，可测量铁电薄膜电滞回线、可测出具有非对称电滞回线铁电薄膜值。可以进行电致应变测试，可以蝴蝶曲线功能，设备还可以扩展高温电阻，高温介电，电容-电压曲线，TSC/TSDC等功能。本仪器是从事压电材料及压电元件生产、应用与研究部门的重要设备之一，已经在各大高校和科研院所广泛使用。
二、主要技术指标：
1、输出信号电压：：±5KV,±10KV可扩展电致应蝴蝶曲线功能
2、温度；室温-200℃，控温：±1℃
3、控制施加频率0.01到1KHz（陶瓷、单晶，薄膜）PC端软件控制自定义设置；
4、控制输出电流0到±50mA连续可调，PC端软件控制自定义设置。
a) 5、动态电滞回线测试频率范围 0.01Hz-5kHz（电滞回线测量频率：250kHz / 0～10VAC，50kHz /10～200VAC；）
7、脉宽保持时间为20us;上升沿时间为10us;
8、疲劳测试频率500kHz（振幅10 Vpp，负载电容1 nF）；使用高压放大器后疲劳频率5kHz;
9、测试速度：测量时间《5秒/样品?温度点
10、样品规格：块体材料尺寸：直径2-100mm，厚度0.1-10mm
11、主要功能：电滞回线，I-V特性，脉冲PUND，疲劳Fatigue，电击穿强度BDM，漏电流LM。
10. 电荷解析度不小于10 mC;漏电流测量范围:1pA~ 20 mA，分辨率不低于0.1pA;
11.配置薄膜测试变温探针台一套，电子显微镜一套，高压放大器±100V 一台，温度范围：室温~400度。样品厚度：30nm~1mm，测试频率0.01Hz~100kHz@0~±100V
12、脉宽保持时间为20us;上升沿时间为10us;
13、控制方式：计算机实时控制、实时显示、实时数据计算、分析与存储
14、软件采集：自动采集软件，分析可以兼容其他相关主流软件。
14、测试：±0.05%
15、内置电压：±200V
16、应变模块：配置进口干涉仪
主要技术参数：量程：0.3mm-30mm