七律·铁电1纳米芯片
铁心翻覆起沉浮,纳米栅尖光刻休。
电路汇峰通极境,晶河开径越常流。
压降架构纤纤介,能耗材芯细细筹。
自此中枢新片启,星辰不问几层楼。

注释:北京大学邱晨光、彭练矛团队近期在新型铁电器件领域取得重要突破,提出“纳米栅极电场汇聚”新机制,将铁电晶体管的物理栅长首次缩小至 1 纳米,达到当前全球铁电器件的最小尺寸极限。研究通过构建尖端纳米栅结构,使局域电场在极小尺度内高度集中,从而以极低外加电压即可触发铁电极化翻转,突破了传统铁电材料在低电压下难以驱动的物理瓶颈。得益于这一结构创新,器件的工作电压降至 0.6 V,首次与 CMOS 逻辑电压完全兼容;写入能耗低至 0.45 fJ/μm,为目前国际报道的最低水平;同时仍保持 1–1.6 ns 的高速响应。该成果不仅显著降低了铁电存储的能耗与驱动门槛,也为构建低功耗、高密度的非易失性存算一体架构提供了可行路径。由于其制备工艺与现有半导体流程兼容、且不依赖先进光刻节点,该技术被视为后摩尔时代突破传统路线的潜在新器件方案,为未来亚 1 纳米节点的国产 AI 芯片提供了重要的基础性支撑。