北京大学电子学院邱晨光-彭练矛团队在非易失性存储器领域实现重大突破,首次提出“纳米栅超低功耗铁电晶体管”技术方案,成功攻克超低功耗数据存储难题。相关研究成果已发表于国际权威期刊《科学·进展》,标志着我国在后摩尔芯片技术领域迈出关键一步。
该团队通过创新器件结构设计,引入纳米栅极电场汇聚增强效应,成功研制出可在0.6伏特超低电压下工作的铁电晶体管。实验数据显示,其能耗指标低至0.45飞焦每平方微米,同时将物理栅长压缩至1纳米极限,创造了国际同类器件尺寸最小、功耗最低的纪录。这项突破为构建高性能亚1纳米节点芯片和高算力AI芯片架构提供了新型存储解决方案。
铁电晶体管作为后摩尔时代极具潜力的半导体存储器,通过铁电材料的极化翻转实现数据存储,被视为破解"存储墙"瓶颈、推动人工智能底层架构革新的关键技术。研究团队开发的纳米栅极电场增强效应具有普适性设计价值,可广泛应用于不同铁电材料体系,为优化器件性能开辟新路径。
技术转化方面,该成果已形成完整自主知识产权体系,团队率先申请涵盖业界NAND结构和嵌入式SOC架构的专利组合(中国专利号:202511671105.4/202511672017.6/202511674034.3)。通过原子层沉积等标准CMOS工艺,未来有望开发出与现有产业兼容的超低功耗铁电存储芯片,为我国在新型存储领域突破国外技术封锁提供重要支撑。











