近日，新国大广州创新研究院博士奖学金得主、新加坡国立大学设计与工程学院电子与计算机工程系博士二年级研究生李鑫鸣同学的研究成果获2026超大规模集成电路技术与电路国际会议（IEEE Symposium on VLSI Technology and Cirtuits，简称VLSI）录用。VLSI会议始于1981年，是微电子技术领域的“奥林匹克盛会”之一。会议聚焦半导体器件工艺、集成电路设计、异构集成、高频通信芯片等前沿方向，收录成果代表全球行业前沿技术高度，是全球科研机构与企业展示核心创新实力的权威舞台。

李鑫鸣同学的研究《兼容后道工艺双栅氧化物半导体铁电场效应晶体管实现25.4伏创纪录记忆窗口与接近理想极限的1.88记忆窗口跟操作电压的比值》（BEOL-Compatible Oxide Semiconductor Twin-Gate FeFET Achieving a Record-High Memory Window of 25.4 V and a Near-Ideal Memory Window-to-Operation Voltage Ratio of 1.88）提出了一种兼容后道工艺（BEOL）的双栅氧化物半导体铁电场效应晶体管（Twin-Gate OS-FeFET），实现了25.4V的创纪录存储窗口以及接近理论极限的存储窗口与操作电压比值，为下一代高密度、低功耗非易失存储器的发展提供了新的技术路径。

学子专访

李鑫鸣，新加坡国立大学设计与工程学院电子与计算机工程系的博士二年级研究生，新国大广州创新研究院博士奖学金得主。他的导师是世界著名半导体专家、研究院学术带头人（Principal Investigator）、新加坡国立大学电子与计算机工程系龚萧教授。

李鑫鸣本科毕业于山东大学信息科学与工程学院，现于新加坡国立大学攻读博士学位，其研究聚焦于高性能非易失存储器与新型电子器件，重点关注氧化物半导体铁电场效应晶体管（OS-FeFET）、双栅及多栅铁电器件结构、器件建模与工艺优化等方向。

Q：为什么会选择现在的研究方向？

A：随着人工智能、边缘计算和物联网的发展，数据存储和数据搬运带来的能耗问题越来越突出。传统存储器在持续缩放过程中面临功耗、可靠性、存储密度以及工艺兼容性等多方面挑战，因此需要发展更低功耗、更高密度、同时能够兼容先进半导体工艺的新型存储器件。

本科阶段对新型晶体管和器件物理的研究经历让我对电子器件产生了浓厚兴趣，而当前存储技术的发展需求则进一步坚定了我继续深耕这一领域的想法。相比单纯追求某一个性能指标，我更关注器件结构、材料、界面、电场分布以及可靠性之间复杂的相互关系，希望通过结构创新和工艺优化突破长期存在的性能权衡。

Q：你在研究中提到了三维集成、嵌入式存储，从普通人的视角来看，这类新型存储器对日常使用电子设备会产生哪些直观变化？

A：我现在主要研究面向移动设备的新型存储器技术，当下手机、电脑这类设备都同时需要高性能和低功耗。目前移动终端里，存储部分本身就会消耗不少电量。

我们通过优化新型存储器件设计，做出性能更强、功耗更低的存储芯片，直接减少设备整体耗电。这项技术未来能用在手机、笔记本等各类便携设备上，既能提升运行速度，还能省电、拉长续航，日常使用体验会更好。

Q：你的研究如果能改变世界的一小部分，你希望它改变什么？

A：如果我的研究能够改变世界的一小部分，我希望它能让未来的电子系统在存储和计算数据时更加节能、可靠和高效。今天很多智能设备和AI系统的能耗并不只来自计算本身，也来自大量数据在存储器和处理器之间的搬运。若新型铁电存储器能够实现更低电压、更高密度、更长保持和更好的可靠性，就有机会减少数据存储与传输的能量开销。

我希望自己的研究最终能够为边缘智能、物联网终端、嵌入式存储和存内计算等应用提供更好的器件基础，让更多智能功能可以在更小、更省电的硬件上实现。

Q：请分享一下目前的读博体验。

A：我的读博体验和预想中有相似之处，但也有很多超出预期的地方。读博之前，我以为博士生活主要是读文献、做实验、写论文；真正开始之后才发现，更核心的挑战是如何在不确定性中定义一个值得研究的问题，并持续判断它是否有足够的科学意义、创新性和应用价值。很多时候，实验结果并不会按照预期出现，器件物理、工艺条件、测试方法和模型解释之间也会相互牵制，这对耐心和判断力都是很大的考验。

意想不到的挑战是，高质量的科学研究很少有标准答案，需要不断在失败结果中寻找线索；意想不到的惊喜是，当自己逐渐能够把一个器件现象和材料、结构、界面、电场分布以及应用需求联系起来时，会明显感受到科研能力的成长。博士生活也让我更深刻地理解到，科研不是短跑，而是一种长期积累、反复修正和持续表达的过程。

Q：导师和实验室团队对你产生了怎样的影响？

A：导师和实验室团队对我的影响很大。龚萧教授在科研训练中非常强调问题意识、逻辑表达和结果背后的物理机制。他经常引导我思考：这个问题为什么重要？我们的结构或方法真正带来了什么新的理解或提升？我们是否可以做到世界上最好的？他常说，如果我们没法做到世界上最好的，就不要做这个研究。这种高标准为我的科研提供了更高的目标和努力的意义。

我特别感谢龚萧教授在研究方向、论文写作和学术表达上的指导，也感谢课题组师兄师姐和同学们在实验、讨论和日常科研中的帮助。本科阶段李元老师对我进入新型电子器件领域也有重要影响，使我较早接触到器件物理和计算研究，并最终选择继续在这一方向深耕。

Q：请给刚入学的博士学弟学妹们一些建议。

A：第一，不要急于追求很快出结果，先花时间理解领域里的核心问题、经典工作和常见 trade-off。博士阶段最重要的不是做很多零散实验，而是逐渐建立判断一个问题是否重要、一个结果是否可信、一个方向是否值得继续推进的能力。

第二，要养成良好的记录和复盘习惯。实验条件、失败结果、仿真设置、读文献时的想法，都可能在之后成为重要线索。

第三，要主动沟通。遇到问题时及时和导师、师兄师姐、合作者讨论，往往比自己长期卡住更有效。

最后，也要照顾好自己的生活和身体。博士生活难免有压力和不确定性，但科研是长期过程，稳定的作息、持续的学习和积极的心态同样重要。不要因为一两次失败就否定自己，很多真正有价值的结果，都是从反复试错中逐渐长出来的。

下面让我们来详细了解李鑫鸣与团队近期发表的这项研究成果。

兼容后道工艺双栅氧化物半导体铁电场效应晶体管实现25.4伏创纪录记忆窗口与接近理想极限的1.88记忆窗口跟操作电压的比值

研究背景与意义

非易失存储器是现代电子系统和人工智能硬件中的关键基础器件。随着数据密集型应用快速发展，未来存储器不仅需要具备更高存储密度和更低功耗，还需要满足先进工艺集成和长期可靠运行的要求。

氧化物半导体铁电场效应晶体管（OS-FeFET）因具备低温制备和良好的三维集成潜力，被认为是下一代嵌入式存储和高密度存储的重要候选器件。然而，传统FeFET长期面临“大存储窗口、高可靠性和低操作电压难以兼顾”的挑战，这也是制约其实际应用的重要瓶颈。

核心创新点

针对上述问题，研究团队提出了一种兼容后道工艺的双栅氧化物半导体铁电场效应晶体管结构（Twin-Gate OS-FeFET）。

该结构采用两个独立栅极与共享浮栅设计，通过栅面积比例工程优化电压分配机制，使更多外加电压能够作用于铁电层，从而提升铁电极化翻转效率。同时，团队进一步优化氧化铝介质层设计，使器件能够主要依靠铁电翻转机制工作，而非依赖电荷注入效应。

实验结果显示，该器件实现了25.4V的超大存储窗口，对应操作电压仅为13.5V，存储窗口与操作电压比值达到1.88，接近理论极限。同时，器件在超过10⁷次循环测试后仍保持优异性能，显著缓解了传统FeFET中“大存储窗口与高耐久性难以兼得”的问题。

结语与展望

该研究没有沿用传统通过增加铁电层厚度或依赖电荷注入来提升性能的思路，而是从器件结构设计和电压分配机制出发，为FeFET性能优化提供了新的物理路径。

未来，这类器件有望应用于边缘人工智能芯片、嵌入式存储、物联网终端、存内计算以及高密度多值存储等领域，为低功耗、高密度和可三维集成的新一代智能硬件提供关键支撑。

感谢李鑫鸣同学的分享。期待他和团队在新型存储器领域取得更多突破性成果，为未来智能电子系统的发展注入新的创新动力。