最後更新:2026年10月8日記憶體記憶體半導體中國大陸:铁电存储器(FeRAM)

FeRAM(鐵電記憶體)是什麼

Ferroelectric RAM

FeRAM(鐵電記憶體)是以鐵電材料自發極化的方向來儲存資料的非揮發性記憶體,即使切斷電源,資料也不會消失。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 相關企業
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory:鐵電記憶體,亦稱 FRAM)是以鐵電材料自發極化的方向(正/負)來儲存資料的非揮發性記憶體。施加電場會使極化反轉,移除電場後狀態仍會保持,因此即使切斷電源,資料也不會消失。其架構類似 DRAM 的1電晶體1電容(1T1C)結構,但以鐵電電容取代一般介電質電容。

FeRAM 的優勢在於低功耗、高速寫入,以及極高的耐寫次數(10的12次方~15次方次)。不需要快閃記憶體那樣的高電壓電荷幫浦與漫長的寫入時間,適合需要頻繁覆寫的日誌記錄、量測、IC 卡、智慧電表等用途。其抗輻射能力也相對較強,在工業、車用、醫療領域累積了穩健的實績。

傳統 FeRAM 以 PZT(鋯鈦酸鉛)或 SBT 作為鐵電材料,但這些材料與 CMOS 微縮製程的整合性及微縮能力都有極限。近年來發現了氧化鉿(HfO₂)系鐵電材料,因其與既有高介電常數(High-k)閘極材料的相容性高,以鐵電場效電晶體(FeFET)形式應用於微縮・高密度新世代非揮發性記憶體的研究日益活躍。

FeRAM 與 ReRAM・MRAM・PCM 並列為新世代非揮發性記憶體之一,在比起容量更重視可靠度、低功耗與耐寫次數的用途中確立了穩固地位。隨著 HfO₂ 鐵電材料的出現,其作為嵌入式記憶體與新世代邏輯融合元件的潛力正重新受到評估。

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