北京大学在非易失性存储器领域取得重要进展。据北京大学电子学院官方消息，该校邱晨光研究员与彭练矛院士团队成功将铁电晶体管的物理栅长压缩至1纳米的原子级极限，制备出目前国际上尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管。该成果2月23日在线发表于《科学·进展》（Science Advances）。

这项突破的核心背景在于，当前AI算力发展面临"内存墙"瓶颈——芯片内部的存储单元与计算单元分处不同区域，数据在两者之间的频繁调用严重拖累了整体性能。铁电晶体管（FeFET）因其同时具备存储与计算能力，被视为实现"存算一体"、突破上述瓶颈的关键器件。然而，传统铁电晶体管长期受制于工作电压过高、与逻辑芯片电压不兼容等问题，难以大规模应用。

邱晨光—彭练矛团队为此提出了全新的"纳米栅铁电晶体管结构"。该设计的核心思路是，将栅电极尺寸缩小至纳米极限后，利用尖端电场汇聚效应在铁电层内部形成高度集中的强电场区域——相当于对电场进行"杠杆放大"，仅需0.6V的超低电压即可驱动铁电材料完成极化翻转，实现数据擦写。这一工作电压已降至与主流逻辑芯片相当的水平，从根本上解决了存储与逻辑之间的电压匹配难题。

在能耗指标上，该器件的能耗低至0.45 fJ/μm，较此前国际最优水平降低了整整一个数量级，存储速度也接近1纳秒。北京大学电子学院研究员邱晨光表示："有着超低工作电压与极低能耗特性的纳米栅铁电晶体管，不仅能为构建高能效数据中心提供核心器件方案，也为发展下一代高算力人工智能芯片奠定关键技术基础。"

值得关注的是，该研究还首次揭示了铁电晶体管在尺寸微缩过程中存在的"反常优势"——当物理栅长缩小至1纳米极限时，电场汇聚效应反而显著增强，铁电存储特性得到明显改善。这一发现表明，铁电存储器在构建未来亚纳米节点芯片方面具有独特的结构性优势。

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本文源自：市场资讯

作者：观察君