科技日报北京2月23日电 （记者张佳星）“咱们将铁电晶体管的物理栅长缩减到了1纳米极限。”23日，北京年夜学电子学院研究员邱晨曦告诉科技日报记者，团队创造性地制备了迄今尺寸最小、功耗最低的铁电晶体管，有望为AI芯片算力及能效晋升提供焦点器件支撑。相干研究结果于线发表在《科学·进展》上。

据先容，当前AI算力遍及面对“内存墙”问题，即计较时数据的存储与运算分处在差别区域，“隔墙”挪用严峻制约了AI芯片机能晋升。

与传统半导体逻辑晶体管差别，铁电晶体管（FeFET）同时兼具存储及计较能力。“它像人脑的神经元同样，将存储及计较功效合二为一，有望完全打破传统计较架构中‘存储’与‘计较’分散致使的效率瓶颈。”邱晨曦先容，铁电晶体管“存算一体”的能力更切合AI芯片进化的标的目的，业内将其视为神经形态计较方面最具潜力的新型基础器件。

然而，传统铁电晶体管存于能耗太高、逻辑电压不匹配等短板，限定了其年夜范围运用。为此，北京年夜学邱晨曦研究员—彭练矛院士团队，使用纳米栅极布局设计，巧妙解决了铁电质料“转变极化状况”需要高电压高能耗的问题。

“咱们连续精进工艺，将铁电晶体管的物理栅长缩减至极限1纳米，这一精度到达原子标准，促进铁电层内部形成高强度电场，仅需少少外部能量（0.6V电压）引发，便可轻松翻转铁电极化。”邱晨曦暗示，这一技能打破了传统铁电晶体管的物理限定，使患上能耗比国际最佳程度整整降低了一个数目级。

“纳米栅的设计就似乎是对于电场举行了‘杠杆放年夜’，可以或许以极低的电压价钱，驱动铁电质料发生极化反转，从而于物理机制上实现了能耗的超过式降低。”邱晨曦进一步注释，有着超低事情电压与极低能耗特征的纳米栅铁电晶体管，不仅能为构建高能效数据中央提供焦点器件方案，也为成长下一代高算力人工智能芯片奠基要害技能基础。

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