铁电存储器PPT课件

.,1,铁电存储器,组员：朱定洋尚浩关云珲李韵池,.,2,内容简介,铁电的相关介绍,存储器的类型,铁电存储器的原理,铁电存储器的应用,相关展望,.,3,铁电的相关介绍,1.铁电的范畴,.,4,凡呈自发极化，并且自发极化可以随着外电场方向而改变的晶体铁电体具有高介电常数（几百几万）,铁电的相关介绍,2.铁电体的定义,3.铁电体的特征电滞回线,铁电畴,.,5,4.铁电晶体分类：a.一类以磷酸二氢钾KH2PO4-简称KDP-为代表，具有氢键，他们从顺电相过渡到铁电像是无序到有序的相变；b.另一类则以钛酸钡（BT）为代表，从顺电相到铁电相的过渡是由于其中两个子晶格发生相对位移。,铁电的相关介绍,.,6,半导体存储器的分类,非易失性只读存储器ROM，一旦储存资料就无法改变或者删除，不会随电源关闭而消失。包含以下几种：掩膜ROM、PROM、EPROM、OTPROM、EEPROM、快闪存储器,易失性易于使用，性能好，在掉电情况下会丢失所有数据静态存储器SRAM（StaticRandomAccessMemory）：速度非常快，价格昂贵，如计算机CPU的以及缓存，二级缓存动态存储器DRAM（DynamicRandomAccessMemory）：保留数据时间短，速度比SRAM慢，价格也便宜一下，如计算机内存,.,7,铁电存储器（FROM）,FROM利用铁电效应实现数据存储，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FROM保持数据不需要电压，也不需要像DROM一样周期性刷新。,.,8,特点：由于铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏置极化特性，与电磁作用无关，故FROM存储器的内容不会受到外界条件的影响，能同普通ROM存储器一样使用，有非易失性的存储特性能够像RAM一样操作，读写功耗极低，不存在最大读写次数问题，但是受到铁电晶体特性制约，有最大访问次数限制易于使用，性能好，在掉电情况下不会丢失所有数据,功能：数据收集存储配置信息存储,写入速度比较（在25MHz频率下，F-RAM写入速度比EEPROM器件快488倍）,.,9,铁电存储器的应用,应用领域：仪表：电表、水表、气表、流量表、邮资表汽车安全气袋、车身控制系统、车在收音机、车载DVD、引擎、娱乐设备、仪器簇、传动系。保险装置、遥感勘测/导航系统、自动收费系统通讯：移动通讯发射站、数据记录仪、电话、收音机、可携式GPS消费性电子产品：家电、机顶盒、等离子液晶屏电视计算机办公设备：雷达系统、网络附属存储、电子式电脑切换器工业、科技、医疗：工业自动控制、电梯酒店门锁、掌上操作仪器，医疗仪器、发动机控制其他：自动提款机、照相机、游戏机、POS机、自动售货机,.,10,典型应用一：电表存储中的应用,存储器的好坏直接关系到电能表的正常使用和测量精度。目前应用最多的方案仍是SRAM加后备电池、EEPROM、NVRAM这三种。SRAM加后备电池：增加了硬件设计的复杂性，同时由于加了电池又降低了系统的可靠性EEPROM：可擦写次数较少(约100万次)，且写操作时间较长(10ms)NVRAM（Non-VolatileRandomAccessMemory）：价格问题限制其普及应用,FRAM具有读写速度快，擦写次数多，超低功耗等突出优点，从而保证了系统具有很高的实时性和可靠性。,.,11,典型应用二：税控机中的应用,税控机就是在原有电子收款机上加上税控功能，所以税控功能和资讯储存是整个系统的关键所在。当前其资讯储存的非易失性数据存储方案有静态存储器SRAM加电池的组合、FLASH闪存芯片、EEPROM和铁电存储器FRAM等。SRAM加电池的组合容易因电池掉电被数据篡改，而FLASH闪存芯片和EEPROM则有寿命问题，故具有读写速度快、无限次擦写及低功耗的特点的FRAM则成为开发人员的最佳存储器选则。,.,12,典型应用三：ETC（电子道路收费系统）,在RFID（RadioFrequencyIDentification射频识别技术）系统中读写距离非对称，采用有源标应答器，成本增加且需更换电池。FRAM产品有低功耗、快速写入的能力，在非接触式记忆体应用领域中具有相等读写距离的特性可提供比较好的解决方案。应用在电子道路收费系统中，可以在等功耗的环境下，达到15米以上的读写距离，因而改变系统架构由有源标应答器变为无源应答器，节省系统成本同时还能提高产品可靠性。,.,13,结束语,铁电存储器与传统半导体存储器相比有许多突出的优点，其应用前景十分诱人。近年来，人们对铁电存储器的研究已取得了可喜的进展，并实现了各种商业应用。但要在实际应用上取得进一步的重大突破，铁电存储器还有一些问题亟待解决:铁电薄膜的疲劳问题；铁电极化的保持力问题；