北京大学电子学院的研究员邱晨光在2026年2月23日对外披露了一项重磅消息:他们与彭练矛院士携手,成功把铁电晶体管的物理栅长缩短到了1纳米的极限。这个突破不仅仅是让器件变得更小,更是把功耗降到了前所未有的新低。邱晨光研究员坦言,这个核心器件能把能耗比国际上最好的同类产品降低整整一个数量级。更关键的是,他们通过巧妙设计纳米栅极结构,解决了传统铁电材料需要高电压高能耗才能改变极化状态的难题。研究人员们是怎么做到的呢?他们用了一种类似“细针撬动重物”的原理,利用纳米栅极结构汇聚电场能量,精准聚焦在铁电材料上。这样一来,驱动极化翻转的电压和能耗都大幅降低。 这项成果已经发表在权威期刊《科学·进展》上。数据显示,这颗1纳米物理栅长的铁电晶体管工作电压降到了0.6V,低于主流芯片的0.7V;单位面积开关能耗只有0.45 fJ/μm;电压效率更是达到了125%,这是首次突破了铁电材料的理论极限。北京大学邱晨光研究员团队还提到,这项技术不仅对多种铁电材料体系有普适性指导意义,未来还能用原子层沉积等标准CMOS工艺制造出来,与现有的芯片制造产业完全兼容。 这个发明能带来什么好处?它不仅能为构建高能效数据中心提供核心器件方案,也为发展下一代高算力人工智能芯片奠定了关键技术基础。尤其是在终端设备方面,像智能手机、可穿戴设备、物联网传感器这些领域都将受益于这一低功耗特性。未来的手机可能实现周级待机时间,物联网设备甚至能在野外稳定工作好几年。 2026年2月宣布的这个消息,标志着我国在后摩尔定律时代的低功耗芯片与存算一体领域迈出了引领性一步。这就好比是为亚1纳米节点芯片和高算力存算一体芯片提供了全新的物理底座。可以说,邱晨光团队不仅在芯片领域实现了重要突破,更是推动了终端设备向超低功耗方向演进的一大步。