微型铁电半导体可能给人工智能带来革命性的变化

在最近发表在《应用物理快报》上的一项研究中，密歇根大学(U-M)的一组研究人员建造了一种厚度仅为5纳米的铁电半导体，相当于50个原子，试图最终将这项技术与智能手机和计算机中使用的传统组件相结合，同时扩展人工智能(AI)和传感技术，并可能产生对物联网(IoT)至关重要的无电池设备，如智能家居和工业安全系统。

密歇根州立大学电气和计算机工程教授、该研究的合著者米泽天博士说，“这将使超高效、超低功耗、与主流半导体完全集成的设备得以实现。”这对未来的人工智能和物联网相关设备将非常重要。

在这项研究中，研究人员成功地使用了一种名为分子束外延的方法，从而改进了同一研究团队之前关于半导体铁电行为的研究。这种新方法通常用于制造半导体晶体，为DVD和CD层中的激光供电，使该团队能够制造出只有5纳米厚的晶体，这是迄今为止完成的最小的晶体。

这项研究的第一作者、电气和计算机工程研究科学家丁望博士说，“通过减小厚度，我们证明了降低操作电压的可能性很高。”这意味着我们可以减小设备的尺寸，降低运行过程中的功耗。

在实现较小尺寸的同时，研究人员还能够在较小规模下推动其生产能力的界限，同时检查材料的性质。由于其非典型的声学和光学特性，这也可能扩大量子技术的使用潜力。