全球芯片技术竞争日趋激烈，后摩尔时代的技术突破，正成为衡量一个国家科技核心竞争力的重要标志。在半导体底层器件研究这一关键赛道，我国科研力量持续发力，接连实现从0到1的原创性成果。近日，北京大学科研团队再次传来重磅消息，成功研制出全球首个晶圆级超薄铋基二维铁电晶体管，相关研究成果正式发表于国际顶级学术期刊《科学》，标志着我国在新型半导体器件、低功耗芯片核心技术方向再次实现领跑，为突破芯片功耗瓶颈、开辟全新技术路线提供了关键支撑。
当前，全球芯片产业正面临前所未有的发展瓶颈。随着传统硅基芯片制程不断逼近物理极限，器件尺寸持续缩小带来的漏电增加、热效应加剧、功耗上升等问题日益突出，行业普遍面临“功耗墙”“存储墙”“集成墙”三重制约。为突破现有技术限制，全球科研机构与企业纷纷转向新材料、新结构、新原理器件研发，其中铁电晶体管因具备非易失性存储、低电压操控、高集成度等优势，被公认为下一代计算与存储芯片的核心方向之一。
长期以来，国际主流铁电器件研究集中于铪基材料体系，该路线虽已实现部分产业化应用，但在超薄化、均匀性、循环耐久性、晶圆级制备等方面仍存在难以突破的技术瓶颈，无法满足未来高性能、低功耗芯片的发展需求。面对这一行业共性难题，北京大学研究团队另辟蹊径，跳出传统材料框架，选择铋基二维半导体作为核心研究方向，经过长期攻关，成功突破界面匹配、薄膜生成、器件集成、规模化制备等一系列关键技术障碍，最终完成全球首例可量产化的超薄铋基铁电晶体管研发。
此次发布的新型晶体管，在核心性能指标上实现全面超越，开云中国app登录入口多项数据达到国际领先水平。器件厚度达到约1纳米的原子级尺度，在极致超薄条件下依然保持稳定铁电特性，解决了传统材料超薄化后性能失效的行业痛点；工作电压低至0.8V，大幅降低芯片运行能耗，为移动终端、物联网设备、可穿戴电子产品带来显著续航与能效提升；循环擦写寿命突破1.5×10^12次，具备极强的稳定性与耐用性，远优于当前工业级铪基铁电器件，可满足长期高负荷工作场景需求。同时，该器件在开关比、均匀性、兼容性等关键参数上同样表现突出，真正实现了实验室技术向工程化应用的跨越。
与传统器件相比，铋基二维铁电晶体管具备多重不可替代的优势。它能够实现存算一体架构，大幅提升芯片算力效率，适配人工智能、边缘计算、大数据处理等新一代信息技术需求；可实现高密度集成，开云有效提升芯片存储容量与计算密度，缓解存储与算力之间的速度差；同时具备低功耗、抗干扰、小型化等特点，可广泛应用于消费电子、工业控制、汽车电子、航空航天、通信基站等众多关键领域，对推动整个半导体产业升级具有重要意义。
更为重要的是，此项成果并非实验室样品，而是实现了晶圆级规模化制备，意味着技术具备直接对接产业链的基础条件，不再停留在理论验证阶段。这一突破不仅填补了全球铋基铁电器件领域的研究空白，更建立起一套完整自主的新材料、新器件技术体系，为我国芯片产业绕开传统制程壁垒、实现差异化竞争与自主可控发展提供了全新可能。
从行业发展格局来看，全球半导体产业正处于技术路线重构的关键时期，谁能率先掌握下一代核心器件技术，谁就能在未来竞争中占据主动。北大团队此次突破，进一步巩固了我国在二维材料、新型存储、低功耗器件领域的国际领先地位，展现了我国在基础科学研究与前沿技术创新方面的持续进步。近年来，我国在芯片材料、设备、设计、制造等全链条不断实现单点突破，从量子芯片、二维半导体到先进封装、光子计算，多条技术路线同步推进，正逐步构建起多元化、自主化、安全可控的半导体技术生态。
目前，该研究团队已着手推进技术成果转化，联合产业链上下游企业开展工艺优化、批量试产、应用验证等工作，重点解决规模化生产中的稳定性、一致性、成本控制等问题，力争在短期内实现关键器件的商用落地。随着技术不断成熟，铋基铁电晶体管有望在未来几年内进入消费电子、工业芯片等市场，逐步替代部分传统器件，带来芯片性能与能效的全面升级。
{jz:field.toptypename/}科技自立自强是国家发展的战略支撑，芯片作为现代工业的粮食，更是科技竞争的核心战场。从基础研究到技术突破，从实验室走向生产线，我国科研工作者以持续创新打破国外技术垄断，以硬核成果支撑产业高质量发展。北大团队在芯片领域的又一次重大突破，不仅是一项科研成就，更是我国科技实力稳步提升、创新生态持续完善的生动体现。
面向未来，随着更多底层技术突破不断涌现，我国芯片产业将逐步摆脱外部制约，走上自主创新、自主可控的发展道路。全球首个超薄铋基铁电晶体管的问世，只是新一轮技术浪潮的起点，更多颠覆性成果即将到来，将持续推动我国从科技大国向科技强国稳步迈进，为全球半导体产业发展贡献中国智慧与中国方案。
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