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成熟的半導體存儲技術分為兩類： 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，傳統上一直是ROM（只讀存儲器），直到浮柵技術出現。浮柵技術產生了電可擦除存儲器，例如閃存和EEPROM。這些產品允許進行系統內編程，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，因為它結合了RAM和非易失性存儲器的優點。相對于閃存/ EEPROM的寫入優勢和非易失性使其非常適合在沒有電源的情況下存儲數據。 鐵電性能 鐵電特性是一類現象 鋯鈦酸鉛（PZT）等材料。 PZT具有鈣鈦礦晶體結構，如圖1所示。中心的陽離子具有兩個相等且穩定的低能態。這些狀態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致低能態或位置在電場方向上對齊，反之則使高能態在相反的位置上對齊。因此，施加的電場將導致陽離子從高能態轉移到低能態。這種躍遷以電荷的形式產生能量，通常稱為開關電荷（Qs）。因此，在晶體上施加交變電場將導致陽離子從晶體的頂部移動到晶體的底部并再次移動。每次轉換都會產生電荷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。術語“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，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，可以產生二進制存儲器。 圖3.兩個極化狀態 |
