最近，北京大学电子学院邱晨光研究员披露，该院彭练矛院士团队在铁电晶体管研究领域取得重大突破，成功制备出迄今全球尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管器件，将铁电晶体管物理栅长缩减至1纳米极限，相关成果已发表于国际权威期刊《科学・进展》，彰显中国在芯片基础研究领域的顶尖实力。
此次突破的核心的是团队的创新性技术——通过纳米栅极结构设计，巧妙破解了铁电材料“改变极化状态”需高电压、高能耗的行业痛点，打破了传统铁电晶体管的物理局限。
“我们持续精进工艺，将铁电晶体管的物理栅长缩减至极限1纳米，这一精度达到原子尺度，促成铁电层内部形成高强度电场，仅需0.6V电压激发，即可轻松翻转铁电极化。”邱晨光表示，这一技术实现了能耗的跨越式提升，比国际最好水平整整降低了一个数量级，为低功耗芯片研发开辟全新路径。
与传统半导体逻辑晶体管相比，铁电晶体管（FeFET）拥有独特优势——同时兼具存储和计算能力。“它像人脑的神经元一样，将存储和计算功能合二为一，有望彻底打破传统计算架构中‘存储’与‘计算’分离导致的效率瓶颈。”邱晨光解释道。
更值得关注的是，铁电晶体管“存算一体”的特性，高度契合AI芯片的进化方向，业内已将其视为神经形态计算领域最具潜力的新型基础器件，未来应用前景广阔。
邱晨光进一步解读技术原理：“纳米栅的设计就好像是对电场进行了‘杠杆放大’，能够以极低的电压代价，驱动铁电材料发生极化反转，从而在物理机制上实现了能耗的跨越式降低。”这款超低工作电压、超低能耗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支撑，更将为下一代高算力人工智能芯片奠定关键技术基础。
