铁电存储器（铁电存储器优点）

铁电存储器

二维层状半导体材料得益于原子级薄的厚度，铁电存储器，其受到静电场屏蔽效应大大减弱，利用门电压可以对其电学性能进行有效调控。利用二维层状半导体材料构建的多端忆阻晶体管（Memtransistor）可以模拟人脑中复杂的突触活动，铁电存储器，有望应用于未来非冯架构的神经形态计算等。此外，相比于平面构型，二维纳米功能材料通常具有开放且洁净的界面，这使其能够进行任意垂直组装，可实现硅基半导体工艺所不能兼容的多层向上集成范式，从而在单位面积内沿z轴获得更高密度集成。因此，铁电存储器，基于垂直架构的二维纳米电子学器件，已经成为当前延续摩尔定律的一个重要研究方向。迄今为止，针对铁电二维材料忆阻晶体管的研究仍然匮乏，尤其是具有垂直构型的门电压可调的忆阻器件的研究一直缺失，主要原因是传统基于隧穿架构的二维忆阻器难以在垂直方向兼具更高性能和有效栅极调控特性。

铁电存储器优点

在科研前线的首期，栏目为大家介绍的是来自复旦大学微电子学院江安全课题组近期的科研成果，该课题组联合多所高校及企业研制出的新型铁电畴壁存储器存储性能稳定、可靠性高，有着良好的产业化前景，请随小编来一探究竟！

研究背景

关注集成电路产业发展的人一定都知道大名鼎鼎的摩尔定律，集成电路先进制造工艺已遵循摩尔定律预测发展了半个多世纪，芯片线宽不断缩小、集成度不断提高以获得性能的提升，成为了集成电路制程进步的趋势。然而随着器件特征尺寸不断缩小，短沟道效应、量子尺寸效应等问题越来越难以克服，大大影响了芯片的性能，量产的难度与成本居高不下。目前，存储大厂三星与海力士已在新的存储芯片上采用先进处理器芯片制造工艺中使用的EUV工艺。根据国际半导体技术蓝图预测，对于5nm以下技术节点工艺，现有存储技术将不能满足芯片高性能、低功耗的要求，亟待开发出高密度、低功耗的新型存储器。

铁电存储器原理

铁电存储器称FRAM或FeRAM，FRAM采用铁电晶体材料作为存储介质，利用铁电晶体材料电压与电流关系具有特征滞后回路的特点来实现信息存储。

FRAM结构图

FRAM技术特点：

非易失性：断电后数据不会丢失，是非易失性存储器；读写速度快：无延时写入数据，可覆盖写入；寿命长：可重复读写，重复次数可达到万亿次，耐久性强，使用寿命长；功耗低：待机电流低，无需后备电池，无需采用充电泵电路；可靠性高：兼容CMOS工艺，工作温度范围宽，可靠性高。FRAM产品将ROM的非易失性数据存储特性和RAM的无限次读写、高速读写以及低功耗等优势结合在一起。FRAM产品包括各种接口和多种密度，像工业标准的串行和并行接口，工业标准的封装类型，铁电存储器，以及4Kbit、16Kbit、64Kbit、256Kbit和1Mbit等密度。