仅1纳米、功耗最低！北大团队实现芯片领域重要突破

铁电晶体管是后摩尔芯片技术中极具潜力的半导体存储器，利用铁电材料的极化翻转实现数据存储，被视为破解"存储墙"和实现人工智能底层架构革新的关键新技术。[1] 传统处理器在处理数据时存储和计算相分离，数据在两个模块之间来回搬运，不仅费时也很费电。[2]

北大团队的这项突破真正解决了铁电晶体管的致命短板——操作电压过高导致功耗巨大的问题。[2] 团队通过设计铁电存储的器件结构，引入纳米栅极电场汇聚增强效应，实现了高效能存储的突破。[1]

该芯片可在0.6V超低电压下工作，能耗降低至0.45 fJ/μm，电压效率提升至125%，真正实现了超低功耗下的数据高效存储。[1][2] 团队将物理栅长缩减到1纳米极限，使其成为国际上迄今尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管，为构建高性能亚1纳米节点芯片和高算力AI芯片架构提供了新的物理机制存储器件。[1]

北京大学表示，纳米栅极电场增强效应对优化铁电晶体管的设计具有普适性指导意义，可扩展至广泛铁电材料体系。[1] 未来通过原子层沉积等标准CMOS工艺，有望研发出业界兼容的超低功耗铁电存储芯片。[1]

如果这一技术未来走向实用，搭载此类芯片的手机、可穿戴设备、自动驾驶仪、云端服务器都能用极少的电量完成大量计算和存储任务，为行业发展打开了新的大门。[1]

目前，北大团队已基于这项新机理率先申请了兼容业界NAND结构和嵌入式SOC架构的专利集合，形成了具有完全自主知识产权的"纳米栅超低功耗铁电晶体管"结构和工艺技术体系（中国专利：202511671105.4 / 202511672017.6 / 202511674034.3），这将助力我国在新型存储领域打破国外技术壁垒。[2]