北大团队打破非易失性存储器手艺瓶颈 自立研制纳米栅铁电晶体管助力AI芯片刷新

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技术突破，首次提出“纳米栅超低功耗铁电晶体管”创新架构，成功攻克超低电压下数据高效存储难题。相关研究成果已发表于国际权威期刊《科学·进展》，标志着我国在新型存储芯片技术领域迈出关键一步。

铁电晶体管作为后摩尔时代极具潜力的存储技术，通过铁电材料极化方向的变化实现数据存储，被视为破解“存储墙”困境和推动人工智能底层架构革新的核心方向。研究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伏超低电压下稳定工作的铁电晶体管，其能耗指标降至0.45飞焦每微米，较传统技术降低两个数量级。

该器件物理栅长突破性缩减至1纳米极限，创下国际同类器件最小尺寸纪录。这一突破不仅为构建亚1纳米节点高性能芯片提供了关键技术支撑，更为高算力AI芯片架构开辟了新型物理机制存储器件的研发路径。研究证实，纳米栅极电场增强效应具有普适性，可推广至多种铁电材料体系，为后续技术迭代奠定理论基础。

技术转化方面，研究团队已率先申请涵盖NAND结构兼容与嵌入式SOC架构的专利组合，形成包含三项中国专利（202511671105.4 / 202511672017.6 / 202511674034.3）的完整知识产权体系。该技术通过原子层沉积等标准CMOS工艺即可实现，为开发业界兼容的超低功耗铁电存储芯片提供了可行方案，有望助力我国突破国外在新型存储领域的技术封锁。