隨著IT技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)非易失性存儲(chǔ)器的需求越來越大，讀寫速度要求越來越快，功耗要求越來越小。現(xiàn)有的傳統(tǒng)非易失性存儲(chǔ)器，如EEPRM和FLSS，已經(jīng)難以滿足這些需求。與其他類型的半導(dǎo)體技術(shù)相比，鐵電存儲(chǔ)器具有更低的功耗、更快的讀寫能力和更強(qiáng)的REPRM存儲(chǔ)功能，與ROM技術(shù)相同，是一種非易失性存儲(chǔ)器。與傳統(tǒng)的非易失性存儲(chǔ)器相比，鐵電存儲(chǔ)器具有功耗低、讀寫速度快、輻照能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此受到廣泛關(guān)注。

一、鐵電存儲(chǔ)器的定義

鐵電存儲(chǔ)器(FRAM，ferroelectric RAM)是一種隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，它將動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)的快速讀取和寫入訪問結(jié)合起來。由于鐵電存儲(chǔ)器不像動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)一樣密集，它很可能不能取代這些技術(shù)。

二、鐵電存儲(chǔ)器的工作原理

FRAM利用鐵電晶體的鐵電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。鐵電效應(yīng)是指在鐵晶體上施加一定電場(chǎng)時(shí)，晶體中心原子在電場(chǎng)的作用下移動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);當(dāng)電場(chǎng)從晶體中移除時(shí)，中心原子將保持在原始位置。這是因?yàn)榫w的中間層是一個(gè)高能階，當(dāng)沒有獲得外部能量時(shí)，中心原子不能超過高能階到達(dá)另一個(gè)穩(wěn)定位置。因此，F(xiàn)RAM不需要電壓來保持?jǐn)?shù)據(jù)，也不需要像DRAM那樣定期刷新。由于鐵電效應(yīng)是鐵電晶體所固有的一種偏振極化特性，與電磁作用無關(guān)，所以FRAM存儲(chǔ)器的內(nèi)容不會(huì)受到外界條件諸如磁場(chǎng)因素的影響，能夠同普通ROM存儲(chǔ)器一樣使用，具有非易失性的存儲(chǔ)特性。

FRAM的特點(diǎn)是速度快，可以像RAM一樣操作，讀寫功耗極低，不存在E2PROM等最大寫作次數(shù)的問題。然而，受鐵晶體特性的限制，F(xiàn)RAM的訪問次數(shù)仍然最多。

三、鐵電存儲(chǔ)器應(yīng)用

由于鐵電存儲(chǔ)器可以在非常低的電能需求下快速存儲(chǔ)，因此有望廣泛應(yīng)用于消費(fèi)者的小型設(shè)備中，如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手機(jī)、電源表、智能卡和安全系統(tǒng)。鐵電存儲(chǔ)器(FRAM)比閃存快。在某些應(yīng)用中，它也可能取代電能擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)，成為未來無線產(chǎn)品的關(guān)鍵元件。

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