早在 2021 年，麻省理工學院的一個研究小組就創造出了一種全新的鐵電材料，從而掀開了一個新領域的面紗。現在，這些研究人員再接再厲，利用這種材料制造出了一種晶體管，這種晶體管能以納秒級的開關速度和難以置信的耐用性，徹底擊敗了為當今的數位裝置提供動力的傳統芯片。
這種晶體管的殺手級效能源於 2021 鐵電材料進步的獨特特性，這種材料由平行堆疊的氮化硼薄層組成。
鐵電材料的廣義定義是，它是一種能在自身內部自發產生正電荷和負電荷的特殊晶體，這些電荷可以透過施加電場而翻轉。
然而，這種新材料的表現似乎有些不同。當對其施加電場時，平行層會輕微移動位置，將硼原子和氮原子推移到僅一線之隔。這使得材料的電子特性發生了極大的改變。研究人員解釋說，這就像把兩只手按在一起，然後在上面滑動。"
這篇論文的主要合著者雷蒙德-阿斯歐瑞（Raymond Ashoori）說："奇跡就在於，只要將這兩層滑動幾個埃，就能得到完全不同的電子器件。"
由此產生的晶體管具有多項改變遊戲規則的特性。首先，它能以納秒級的速度在正負電荷（數位數據的 1 和 0）之間快速切換。快速切換是高效能計算和數據處理的關鍵。此外，由於"滑動過程中沒有任何損耗"，阿斯歐瑞指出，理論上這種晶體管可以切換超過 1000 億次而不會出現效能下降。這與傳統快閃記憶體不同，傳統快閃記憶體會因重復寫入/擦除迴圈而緩慢降級。
由於鐵電材料非常薄（僅為十億分之一米），因此可以實作更密集的電腦記憶體儲存。這一特性還意味著晶體管所需的工作電壓更低，因為開關電壓會隨著厚度的增加而增加，從而使晶體管的整體能效更高。
到目前為止，研究小組只在實驗室裏開發出了一個晶體管原型。但據該研究的共同負責人帕布洛-哈裏洛-埃雷羅（Pablo Jarillo-Herrero）稱，"在多個方面，它的特性已經達到或超過了當前鐵電晶體管的行業標準。"
阿斯歐瑞似乎對這一突破相當熱衷，他告訴【麻省理工新聞】："回想我的整個物理學生涯，我認為這項工作在10到20年後可能會改變世界。
這是一個大膽的說法，但如果這種晶體管不辜負他們吹噓的巨大潛力，他可能會有所發現。論文全文刊登在近期出版的【科學】雜誌上。
