北京大學(xué)電子學(xué)院邱晨光-彭練矛團(tuán)隊(duì)在非易失性存儲器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大技術(shù)突破，首次提出"納米柵超低功耗鐵電晶體管"創(chuàng)新架構(gòu)。該成果通過《科學(xué)·進(jìn)展》期刊面向全球發(fā)布，標(biāo)志著我國在新型存儲器研發(fā)領(lǐng)域邁入國際領(lǐng)先行列。

研究團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)鐵電存儲器設(shè)計(jì)范式，創(chuàng)新性引入納米柵極電場匯聚增強(qiáng)效應(yīng)。通過優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，成功將鐵電晶體管的工作電壓降至0.6V，單位面積能耗僅0.45fJ/μm，較現(xiàn)有技術(shù)降低兩個(gè)數(shù)量級。更值得關(guān)注的是，該器件物理柵長突破性縮減至1納米，創(chuàng)下國際同類器件最小尺寸紀(jì)錄。

這項(xiàng)突破具有雙重戰(zhàn)略價(jià)值：在基礎(chǔ)研究層面，驗(yàn)證了亞1納米節(jié)點(diǎn)下鐵電存儲的可行性，為后摩爾時(shí)代芯片架構(gòu)革新提供全新物理機(jī)制；在應(yīng)用層面，通過與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容的設(shè)計(jì)，為構(gòu)建高算力AI芯片和低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開辟了新路徑。研究團(tuán)隊(duì)已系統(tǒng)驗(yàn)證該技術(shù)對鋯鈦酸鉛、鉿基氧化物等主流鐵電材料的普適性。

知識產(chǎn)權(quán)布局方面，團(tuán)隊(duì)圍繞核心架構(gòu)申請三項(xiàng)中國專利（202511671105.4/202511672017.6/202511674034.3），形成覆蓋器件結(jié)構(gòu)、制造工藝、系統(tǒng)集成的完整技術(shù)體系。特別針對NAND閃存和嵌入式SoC架構(gòu)開發(fā)的專利組合，為打破國外技術(shù)壟斷、構(gòu)建自主可控的存儲產(chǎn)業(yè)鏈奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。

業(yè)內(nèi)專家指出，該技術(shù)通過電場調(diào)控實(shí)現(xiàn)極化翻轉(zhuǎn)的創(chuàng)新機(jī)制，有效解決了傳統(tǒng)鐵電存儲器存在的漏電、疲勞等問題。隨著原子層沉積等先進(jìn)制造工藝的成熟，這項(xiàng)成果有望在3-5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，推動我國在新型存儲器市場的占有率實(shí)現(xiàn)跨越式提升。