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铁电存储器FRAM的结构及特长

供稿:宇芯电子 2020/5/7 15:50:09

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  • 关键词: 铁电存储器 FRAM
  • 摘要:铁电存储器FRAM是一种随机存取存储器,它将动态随机存取存储器DRAM的快速读取和写入访问——它是个人电脑存储中最常用的类型——与在电源关掉后保留数据能力结合起来。

铁电存储器FRAM是一种随机存取存储器,它将动态随机存取存储器DRAM的快速读取和写入访问——它是个人电脑存储中最常用的类型——与在电源关掉后保留数据能力(就像其他稳定的存储设备一样,如只读存储器和闪存)结合起来。铁电存储器是一种特殊工艺的非易失性的存储器,是采用人工合成的铅锆钛(PZT) 材料形成存储器结晶体。
 
FRAM的结构
FRAM记忆元件使用了铁电膜(Ferroelectric film)。
 
富士通的FRAM里使用了PZT(锆钛酸铅)的铁电物质,其结晶结构如下图所示。
 

 

图1铁电存储器的结晶结构

 
方格中的Zr (锆)或Ti (钛)离子有两个稳定点,其性质是在外部电场作用下会改变位置(铁电性)。定位于任一稳定点后,即使撤掉电场,其位置也不会发生改变。即记忆了极化状态。
 
铁电膜的上下设置有电极,构成电容器,标示出电极电压及极化量时,能够实现磁滞(过程),从而能够记忆“1”或者“0”。
 
铁电存储器就是利用了这种非易失性。
 
虽然EEPROM或闪存也会根据元件内的存储区域是否有电荷来记忆数据,但FRAM是根据极化的方向来记忆数据的,所以两者具有不同的记忆方式。
 
FRAM的特长
FRAM(Ferroelectric Random Access Memory)是一种融合了在断电的情况下也能保留数据的非易失性、随机存取两个特长的铁电随机存储器(内存)。FRAM的数据保持,不仅不需要备用电池,而且与EEPROM、FLASH等传统的非易失性存储器相比,具有优越的高速写入、高读写耐久性和低功耗性能。

审核编辑(王静)
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