北京大學電子學院科研團隊在半導體存儲器領域實現重大突破，其研發的“納米柵超低功耗鐵電晶體管”為后摩爾時代芯片技術開辟了新路徑。這項成果通過創新器件結構與物理機制，成功將鐵電存儲器的能耗降至國際領先水平，相關研究論文已發表于國際權威期刊《科學·進展》。
鐵電晶體管作為新型非易失性存儲器的核心器件，憑借鐵電材料的極化特性實現數據存儲，被視為突破“存儲墻”瓶頸的關鍵技術。傳統鐵電存儲器受限于工作電壓高、物理尺寸大等問題，難以滿足人工智能芯片對高能效的需求。邱晨光-彭練矛團隊通過引入納米柵極電場匯聚增強效應，首次研制出可在0.6伏超低電壓下運行的鐵電晶體管，單位面積能耗僅0.45飛焦耳每平方微米，較現有技術降低一個數量級。
研究團隊進一步將器件物理柵長壓縮至1納米極限，創造了全球尺寸最小、功耗最低的鐵電晶體管紀錄。這種亞納米級器件不僅為構建高性能芯片提供了新物理機制，其獨特的納米柵極設計更具有普適性——通過調控電場分布，可適配多種鐵電材料體系，為后續技術迭代奠定基礎。實驗數據顯示，該器件在保持非易失性存儲特性的同時，開關速度達到納秒級，滿足人工智能計算對高速數據存取的要求。
技術轉化方面，研究團隊已圍繞該成果布局專利體系，形成覆蓋器件結構、制造工藝的完整知識產權保護網。其中三項中國專利（編號：202511671105.4 / 202511672017.6 / 202511674034.3）重點保護了納米柵極設計與兼容現有CMOS工藝的關鍵技術，為后續產業應用掃清障礙。據透露，通過原子層沉積等標準半導體工藝，該技術有望快速實現規模化生產，開發出與現有NAND閃存架構、嵌入式系統芯片兼容的超低功耗存儲解決方案。
這項突破標志著我國在新型存儲器領域取得重要自主權，為人工智能、物聯網等新興產業提供了核心器件支撐。隨著技術成熟度提升，基于納米柵鐵電晶體管的芯片有望在數據中心、邊緣計算等場景實現能效比質的飛躍，助力我國突破國外技術封鎖，構建自主可控的半導體產業鏈。
