铁电存储器，铁电存储器的原理

本文目录一览

1，铁电存储器的原理
2，什么是铁电介质存储器
3，铁电存储器和eeprom的区别
4，什么是铁电存储器
5，铁电存储器的读写操作
6，铁电存储器有什么型号有什么容量的有没有现成的驱动什么封装

1，铁电存储器的原理

FRAM利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储，铁电晶体的结构如图1所示。铁电效应是指在铁电晶体上施加一定的电场时，晶体中心原子在电场的作用下运动，并达到一种稳定状态；当电场从晶体移走后，中心原子会保持在原来的位置。这是由于晶体的中间层是一个高能阶，中心原子在没有获得外部能量时不能越过高能阶到达另一稳定位置，因此FRAM保持数据不需要电压，也不需要像DRAM一样周期性刷新。由于铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏振极化特性，与电磁作用无关，所以FRAM存储器的内容不会受到外界条件诸如磁场因素的影响，能够同普通ROM存储器一样使用，具有非易失性的存储特性。FRAM的特点是速度快，能够像RAM一样操作，读写功耗极低，不存在如E2PROM的最大写入次数的问题。但受铁电晶体特性制约，FRAM仍有最大访问（读）次数的限制。

铁电存储器的原理

2，什么是铁电介质存储器

铁电介质存储器包括FRAM和FeRAM两种。 FRAM是下一代的非易失性存储器技术，运行能耗低，在断电后能长期保存数据。它综合了RAM高速读写和ROM长期保存数据的特点。这项技术利用了铁电材料可保存信息的特点，使用工业标准的CMOS半导体存储器制造工艺来生产，直到近日才研发成功。但是，FRAM的寿命是有限的，而其读取是破坏性的，就是说一旦进行读取，FRAM中存储的数据就消失了。 MRAM

FM25C160是美国Ramtron公司生产的非易失性铁电介质读写存储器。它具有高速读写，超低功耗和无限次写入等特性。文中介绍了FM25C160的性能特点、管脚定义、内部结构和工作原理。给出了AT89C51单片机与FM25C160的接口电路图和对FM25C160的写操作流程图

http://baike.baidu.com/view/923780.htm?fr=ala0_1_1

什么是铁电介质存储器

3，铁电存储器和eeprom的区别

铁电存贮器（FRAM）快速擦写和非易失性等特点，令系统工程师可以把现有设计中的SRAM和EEPROM器件整合到一个铁电存贮器（FRAM）里，或者简单地作为SRAM扩展。　　在多数情况下，系统使用多种存储器类型，FRAM提供了只使用一个器件就能提供ROM,RAM和EEPROM功能的能力，节省了功耗，成本，空间，同时增加了整个系统的可靠性。　　最常见的例子就是在一个有外部串行EEPROM嵌入式系统中，FRAM能够代替EEPROM,同时也为处理器提供了额外的SRAM功能。　　典型应用：便携式设备中的一体化存储器，使用低端控制器的任何系统。

铁电存贮器（FRAM）快速擦写和非易失性等特点，令系统工程师可以把现有设计中的SRAM和EEPROM器件整合到一个铁电存贮器（FRAM）里，或者简单地作为SRAM扩展。在多数情况下，系统使用多种存储器类型，FRAM提供了只使用一个器件就能提供ROM,RAM和EEPROM功能的能力，节省了功耗，成本，空间，同时增加了整个系统的可靠性。最常见的例子就是在一个有外部串行EEPROM嵌入式系统中，FRAM能够代替EEPROM,同时也为处理器提供了额外的SRAM功能。典型应用：便携式设备中的一体化存储器，使用低端控制器的任何系统。

fram与工业标准eeprom完全兼容；性能比eeprom更加突出；读写次数超过1万亿次（5v）、无限次（3.3v），写速度快，没有写等待，按字节操作；操作更省电，写入功耗仅为eeprom的1/20

铁电存储器和eeprom的区别

4，什么是铁电存储器

相对于其它类型的半导体技术而言，铁电存储器具有一些独一无二的特性。传统的主流半导体存储器可以分为两类--易失性和非易失性。易失性的存储器包括静态存储器SRAM（static random access memory)和动态存储器DRAM （dynamic random access memory)。 SRAM和DRAM在掉电的时候均会失去保存的数据。 RAM 类型的存储器易于使用、性能好，可是它们同样会在掉电的情况下会失去所保存的数据。非易失性存储器在掉电的情况下并不会丢失所存储的数据。然而所有的主流的非易失性存储器均源自于只读存储器（ROM）技术。正如你所猜想的一样，被称为只读存储器的东西肯定不容易进行写入操作，而事实上是根本不能写入。所有由ROM技术研发出的存储器则都具有写入信息困难的特点。这些技术包括有EPROM (几乎已经废止）、EEPROM和Flash。这些存储器不仅写入速度慢，而且只能有限次的擦写，写入时功耗大。铁电存储器能兼容RAM的一切功能，并且和ROM技术一样，是一种非易失性的存储器。铁电存储器在这两类存储类型间搭起了一座跨越沟壑的桥梁--一种非易失性的RAM。

铁电存储器有两种基本工作模式[10]：一种是破坏性读出（dro）；另一种是非破坏性读出（ndro）。其中dro铁电存储器是利用铁电薄膜的电容效应，以铁电薄膜电容取代常规的存储电荷的电容；而ndro铁电存储器则是利用铁电薄膜的极化特性，以铁电薄膜取代常规mos场效应管中的栅介质层而构成的mfs结构铁电场效应晶体管作为存储单元。铁电随机存储器（fram）结构类似于现有的半导体动态随机存储器（dram），是把铁电电容集成于现有的一种电路之上，其中开关型铁电薄膜电容器是其信息存储读取的核心部件，如图1.3所示[14]。它是通过铁电薄膜电容器与si或gaas场效应器件相结合，利用铁电薄膜的极化反转来实现数据的写入与读取。其中铁电元件的±pr状态分别代表二进制数字系统中“1”和“0”，所以它是基于极化反转的一种应用[2]。但是，这种读取信息是破坏性的，读出后需重新写入数据。所以fram在信息读取过程中伴随着大量擦除/重写的操作。随着铁电存储单元不断地极化反转，开关电容的pr和ec逐渐降低，以致开关电流与非开关电流的差别越来越小，“0”、“1”两态也逐渐变得彼此接近以致难以区分。因此，dro的工作状态是此类存储器发生疲劳失效的根源所在。所以要求薄膜具有良好的抗疲劳性、大的介电常数。实用的fram器件应至少能经受住1012次开关循环，这正是目前制约fram性能进一步提高的关键之一

5，铁电存储器的读写操作

相对于其它类型的半导体技术而言，铁电存储器具有一些独一无二的特性。传统的主流半导体存储器可以分为两类--易失性和非易失性。易失性的存储器包括静态存储器sram（static random access memory)和动态存储器dram （dynamic random access memory)。 sram和dram在掉电的时候均会失去保存的数据。 ram 类型的存储器易于使用、性能好，可是它们同样会在掉电的情况下会失去所保存的数据。非易失性存储器在掉电的情况下并不会丢失所存储的数据。然而所有的主流的非易失性存储器均源自于只读存储器（rom）技术。正如你所猜想的一样，被称为只读存储器的东西肯定不容易进行写入操作，而事实上是根本不能写入。所有由rom技术研发出的存储器则都具有写入信息困难的特点。这些技术包括有eprom (几乎已经废止）、eeprom和flash。这些存储器不仅写入速度慢，而且只能有限次的擦写，写入时功耗大。铁电存储器能兼容ram的一切功能，并且和rom技术一样，是一种非易失性的存储器。铁电存储器在这两类存储类型间搭起了一座跨越沟壑的桥梁--一种非易失性的ram

FRAM保存数据不是通过电容上的电荷，而是由存储单元电容中铁电晶体的中心原子位置进行记录。直接对中心原子的位置进行检测是不能实现的，实际的读操作过程是：在存储单元电容上施加一已知电场（即对电容充电），如果原来晶体的中心原子的位置与所施加的电场方向使中心原子要达到的位置相同，则中心原子不会移动；若相反，则中心原子将越过晶体中间层的高能阶到达另一位置，则在充电波形上就会出现一个尖峰，即产生原子移动的比没有产生移动的多了一个尖峰，把这个充电波形同参考位（确定且已知）的充电波形进行比较，便可以判断检测的存储单元中的内容是“1”或“0”。无论是2T2C还是1T1C的FRAM，对存储单元进行读操作时，数据位状态可能改变而参考位则不会改变（这是因为读操作施加的电场方向与原参考位中原子的位置相同）。由于读操作可能导致存储单元状态的改变，需要电路自动恢复其内容，所以每个读操作后面还伴随一个"预充"（precharge）过程来对数据位恢复，而参考位则不用恢复。晶体原子状态的切换时间小于1ns，读操作的时间小于70ns，加上"预充"时间60ns，一个完整的读操作时间约为130ns。写操作和读操作十分类似，只要施加所要方向的电场改变铁电晶体的状态就可以了，而无需进行恢复。但是写操作仍要保留一个"预充"时间，所以总的时间与读操作相同。FRAM的写操作与其它非易失性存储器的写操作相比，速度要快得多，而且功耗小。

6，铁电存储器有什么型号有什么容量的有没有现成的驱动什么封装

刚有人介绍铁电存储器,有没有谁用过的,介绍个. 一、什么是铁电存储相对于其它类型的半导体技术而言，铁电存储器具有一些独一无二的特性。传统的

串行IIC接口：型号容量存储格式电压待机电流读写频率擦写次数掉电数据保存封装MB85RC04V 4K bits 0.5K x 8 3.0 V - 5.5 V 5uA 1MHz 1万亿 10年(+85℃) SOP8MB85RC16 16K bits 2K x 8 2.7 V - 3.6 V 0.1uA 1MHz 1万亿 10年(+85℃) SOP8MB85RC16V 16Kbits 2K x 8 3.0 V - 5.5 V 5uA 1MHz 1万亿 10年(+85℃) SOP8MB85RC64 64K bits 8K x 8 2.7 V - 3.6 V 5uA 400kHz 1万亿 10年(+85℃) SOP8MB85RC64V 64K bits 8K x 8 3.0 V - 5.5 V 5uA 1MHz 1万亿 10年(+85℃) SOP8MB85RC128 128K bits 16K x 8 2.7 V - 3.6 V 5uA 400kHz 1万亿 10年(+85℃) SOP8MB85RC256V 256K bits 32K x 8 2.7 V - 5.5 V 5uA 400kHz 1万亿 10年(+85℃) SOP8串行SPI接口：型号容量存储格式电压待机电流读写频率擦写次数掉电数据保存封装MB85RS16 16K bits 2K x 8 2.7 V - 3.6 V 5uA 20Mhz 1万亿 10年(+85℃) SOP8MB85RS64A 64K bits 8K x 8 3.0 V - 3.6 V 5uA 20Mhz 1百亿 10年(+55℃) SOP8MB85RS64V 64K bits 8K x 8 3.0 V - 5.5 V 10uA 20Mhz 1百亿 10年(+55℃) SOP8MB85RS128A 128K bits 16K x 8 3.0 V - 3.6 V 9uA 25Mhz 1百亿 10年(+55℃) SOP8MB85RS256A 256K bits 32K x 8 3.0 V - 3.6 V 9uA 25Mhz 1百亿 10年(+55℃) SOP8并行接口：型号容量存储格式电压待机电流访问时间擦写次数掉电数据保存封装MB85R256H 256k bits 32K x 8 2.7 V - 3.6 V 5uA 150ns 1百亿 10年(+70℃) SOP/TSOPMB85R1001A 1M bits 128K x 8 3.0 V - 3.6 V 10uA 150ns 1百亿 10年(+55℃) TSOP48 MB85R1002A 1M bits 64K x 16 3.0 V - 3.6 V 10uA 150ns 1百亿 10年(+55℃) TSOP48MB85R4001A 4M bits 512K x 8 3.0 V - 3.6 V 50uA 150ns 1百亿 10年(+55℃) TSOP48MB85R4002A 4M bits 256K x 16 3.0 V - 3.6 V 50uA 150ns 1百亿 10年(+55℃) TSOP48

你好！铁电芯片的型号多数以FM24xxxx,FM25xxxx,FM3xxxx为主，容量：串口最小的4K，最大的512K，并口最小的8K，最大的2M。只是单纯的存储，无驱动部分，串口多为SOP-8封装，并口多为贴片，管脚数不一。有任何问题可发邮件到我的Q邮箱 751424980@.com。仅代表个人观点，不喜勿喷，谢谢。