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成熟的半導(dǎo)體存儲技術(shù)分為兩類： 1. RAM是隨機存取存儲器，具有對稱的讀寫訪問時間。 2.非易失性存儲器，傳統(tǒng)上一直是ROM（只讀存儲器），直到浮柵技術(shù)出現(xiàn)。浮柵技術(shù)產(chǎn)生了電可擦除存儲器，例如閃存和EEPROM。這些產(chǎn)品允許進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)編程，但讀寫訪問時間不同。實際上，寫訪問時間可能比讀訪問時間大幾個數(shù)量級。 鐵電隨機存取存儲器或FRAM是真正的非易失性RAM，因為它結(jié)合了RAM和非易失性存儲器的優(yōu)點。相對于閃存/ EEPROM的寫入優(yōu)勢和非易失性使其非常適合在沒有電源的情況下存儲數(shù)據(jù)。 鐵電性能 鐵電特性是一類現(xiàn)象 鋯鈦酸鉛（PZT）等材料。 PZT具有鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。中心的陽離子具有兩個相等且穩(wěn)定的低能態(tài)。這些狀態(tài)決定了陽離子的位置。如果沿正確方向施加電場，則陽離子將沿電場方向移動。 在晶體上施加電場會導(dǎo)致低能態(tài)或位置在電場方向上對齊，反之則使高能態(tài)在相反的位置上對齊。因此，施加的電場將導(dǎo)致陽離子從高能態(tài)轉(zhuǎn)移到低能態(tài)。這種躍遷以電荷的形式產(chǎn)生能量，通常稱為開關(guān)電荷（Qs）。因此，在晶體上施加交變電場將導(dǎo)致陽離子從晶體的頂部移動到晶體的底部并再次移動。每次轉(zhuǎn)換都會產(chǎn)生電荷Qs。 圖1.鐵電PZT鈣鈦礦晶體 常見的誤解是鐵電晶體是鐵磁性的或具有類似的性質(zhì)。術(shù)語“鐵電”是指電荷曲線隨電壓的變化與鐵磁材料的磁滯回線（BH曲線）的相似性，如圖2所示。 圖2.鐵電材料在電場中切換，不受磁場影響。 圖2.鐵電磁滯回線 鐵電材料具有兩個狀態(tài)，頂部的陽離子稱為“上極化”，而底部的陽離子稱為“下極化”，如圖3所示。 在可行的檢測方案下，可以產(chǎn)生二進(jìn)制存儲器。 圖3.兩個極化狀態(tài) |
