חומרים פראואלקטריים תופסים עמדה ייחודית בפיסיקה של חומר מזוהם והופכים הכרחיים בעיצוב של מכשירים מודרניים שאינם רצוניים זיכרון. על ידי הגדרה, חומרים אלה יש קוטב חשמלי ספונטני שניתן לעבור בין שתי מדינות יציבות יותר על ידי שדה חיצוני יישום זה הוא שילוב של יכולות החלפת אופטית ישירות על מצב ההגיון "0" ו "1" נדרש לאחסון נתונים דיגיטלי, ולא כמו זיכרון לטווח קצר, כאשר הזיכרון המהיר הוא קבוע, הוא קבוע, הוא קבוע, עם זיכרון RAM, הוא קבוע, עם כוח RAM, הוא קבוע, עם כוח חיצוני, הוא קבוע, עם זיכרון RAM, הוא קבוע, הוא קבוע, עם כוח RAM מהיר, עם זיכרון RAM, עם זיכרון RAM (כלומר, כלומר, הוא קבוע, כלומר, כלומר, כלומר, הוא קבוע, עם תכונות זיכרון RAM).

יסודות של פרנואלקטריות

מבנה קריסטל ו-Spontaneous Polarization

(הופנה מהדף חומרים גבישיים שיש להם מבנה גבישי לא-מרכזי – לרוב חומר perovskite או perovskite שכבתי עם מעבר שלב מבני שיוצר מטריה חשמלית קבועה. in the Prototypical perovskite (FLT) של תאי קיטוב חשמליים (pT) LT:1, התא בשלב ה- סימטריהחלק העליון של ספקטרום:0lead ZRicum) הוא אפילו מטיפוס מרכזי של ספקטרום (Cronic) של אטומי (Creditcercd zerc) הוא מעט אטומי).

(ב) ,ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]

היסטריה לולאה וזיכרון

[החתימה החשמלית של חומר ferroelectric היא שדה התעופה החשמלי של הקצוב (P-E) hysteresis לולאה (כאשר שדה חשמלי סיננואיד או משולש מוחל, הקיטוב אינו עוקב אחר נתיב ליניארי; במקום זאת, הוא עוקב אחר לולאה שהאזור שלה מייצג את רמות האחסון המאולתרות של קיטוב (Riccre) לאחר ניתוח מחדש של מערכת:2Fent) ו-Fentr-Fenter (מחדש) הוא כולל את הנתונים הקדמיים (מסלולאריים (מסלולאריים) של זיכרון חוצה את ה-Fentr-Fentr-Fentr-Fentr-Fentr-Fentr-Fentr-Fentr-Fentr-Fentr) כולל את הנתונים).

פרמטרים מרכזיים שמקורם בלולאה ההיסטריה כוללים:

  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) מקבילות של הלולאהFLT:1 - מדד של כמה פתאומי מתגי הקוטב; לולאה מרובעת מצמצם את המעבר חלקי ומשפרת את האפליה בין מדינות.

תכונות חשמל חיוניות לביצועים של Memory Device Performance

מהירות המעבר

[הזיכרון] הפשטות, המהירות שבה ניתן להפוך את הקיטוב ישירות קובע את זמן הכתיבה.מודלים של מעברים חשמליים קלאסיים המוגבלים מראים כי הפיכה של קיטוב מתרחשת על ידי היווצרות וצמיחה של תחומים מוכווניים לאחור.זמן המעבר (treaph:0swFLT:1) בדרך כלל באה תלות אקספוננציאלית על פני השטח המיושם, המתוארת על ידי החוק: F2i) מספר 2 פעמים על ידי LT2 פעמים (FRE)

Dielectric Permittivity ו Capacitance

חומרים פרנואלקטריים מוצגים מותרות דיאלקטרית גדולה (εFreaLT:0 â € 1) ליד טמפרטורת קארי, אבל אפילו בטמפרטורת החדר ההיתר שלהם הוא לעתים קרובות מאות עד אלפי.יתר גבוה אומר כי קיבול חשמלי יכול לאחסן את גודל המטען גדול יחסית עבור עובי נתון - יקר עבור מערך זיכרון גבוה, אשר לעתים קרובות לא ניתן לייעל את עצמו, כמו גם את התוספת מוגבלת של תאים איטיים, אם זה, עם זיכרון איטי יותר, אשר לעתים קרובות, עם זיכרון איטי יותר, אשר יכול להיות מסוגל יותר, עם עלייה מהירה יותר, עם זיכרון איטי יותר, עם זיכרון זה, עם זיכרון איטי יותר, אשר יכול גם עם זיכרון איטי יותר, אשר אינו יכול גם עם תאים איטי יותר, עם זיכרון מוסמך.

Leakage Current and Insulating Properties

(ב) ל[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]

השפעות פיירואלקטריות ו- Piezoelectric Effects

בעוד שלא נעשה שימוש ישירות לאחסון נתונים ב- FeRAM קונבנציונלי, ה-FLT:0 (pyroelectricFLT:1 ו-FLT:2piezoelectricFLT 3 תכונות של ferroelectrics חשובים לשיקולים ברמת המערכת.לדוגמה, שינויים טמפרטורה יכולים לגרום זרמי מעצבים pyroelectric להפריע לקוטב המאוחסן (דאגה בטמפרטורות תעשייתיות או תעשייתיות).

אדריכלות FeRAM ומבצע

1T-1C ו- 1T Cell Structures

תא המטען הנפוץ ביותר של FeRAM מורכב ממלכודת transistor אחד aferroelectric capacitor (1T-1C), אנלוגי לתא DRAM, למעט כי capacitor הוא ferroelectric.קריאה היא הרסנית: bitline הוא prechargeed, ולאחר מכן השורה מופעלת על פני השטח transistor, מה שמחייב את קו הצלחת לעבור.

לכתוב סיום ואופניים

(ה) אחד הדרישות החשמליות התובעניות ביותר עבור כל זיכרון לא רצוני הוא לכתוב סיבולת - מספר מחזורי הכתיבה 8: מחזורי האות ניתן לעמוד לפני הדרגה של מספר נחיתות ללא השגה, עבור FeRAM capaciulators, הגורם העיקרי של כישלונות סיבולת הוא 10LT:0fatigueFLT 1 (FLT) שיפור פיזור של מחסנית (F) של LT2D)

אתגרים חשמליים ודהגרד מכניזם

עייפות

(החלל) מתגלה כהפחתה גם בקטביזציה החוזרת וגם בזרם המעבר.מיקרוסקופי באופן חוזר, מעבר הקיטוב חוזר מייצר פגמים מבניים – בעיקר vacancies – המצטברים בקירות התחום ומציינים אותם ממעבר.3.הקירות המלוטשים מפחיתים את נפח החומר הקלוש (FLT:0P-E-EhysteresisFLTs) מצטמצם למחזור חשמלי (או-iFlasti) כמו למשל, כלומר, למשל, כלומר, למשל, פחות מטיפוסים של אלקטרו-FLT) או מטיפוסים (או-FD2, למשל, פחות מ-F).

חזרה לאובדן

(ההפסד הוא דעיכה הדרגתית של קיטוב לאורך זמן באפס הטיה.זה קורה כי הקיטוב המאוחסן אינו מצב תרמודינמי יציב לחלוטין; יש הסתברות סופית כי תחום יהפוך בחזרה, במיוחד אם שדות פנימיים של דפולציה קיימים.מבחן שימור סטנדרטי כולל תכנות של קיבול למצב אחד, בטמפרטורה (למשל, 85 מעלות צלזיוס או 125 מעלות צלזיוס) לתקופה ממושכת, אז ירידה של 10:2 מעלות צלזיוס) לעומת 10.

Imprint

Imprint היא תופעה שבה מצב קיטוב אחד הופך להיות נוח יותר לאורך זמן, מה שגורם לולאה ההיסטריה להשתנות לאורך ציר השדה.לאחר כתיבתו, החומר נוטה להעדיף את המדינה, כך שדה coercive עבור מעבר מן המדינה הזאת עלייה, בעוד שדה ההנדסה המשולב של המדינה השנייה מצטמצם.

תותבות Scaling and Size Effects

(הופנה מהדף "הזיכרון המודרני" (ב) דורש סרטים ימיים כדי להפחית את המתח התפעולי ואת גודל התא.אבל, כאשר סרטים ferroelectrics מוגדלים מתחת ל-50 nm (עבור PZT) או 5 nm (עבור HfOphir VLT:02cioFLT 1:2pherpherfers 1: FLT2i) LT2FLT2, לדוגמה, מספר בעיות חשמל מלמטה יותר מ-Ferfers:

פיתוח חומרים פראואלקטריים ונתיבי אינטגרציה

Hafnium Oxide- Based Ferroelectrics

(ב) כזכור, התגלות של ferroelectricity in doped HfOirFLT:02033sph 1 סרטים דקים (למשל, HfcioFLT:20.5uaFLT 3Zrph) לסקירה של CLT:45FLT:5OFLT 62FLT 7, או HZO) כבר היה מסלול של המשחק-Or.

2 - דימונים פראואלקטרי

פיזור דק אטומי (Center) , כגון CuInPearoph:0 [13]2Felople:2603cioFLT 3 וכמה dichalcogenides מעבר, נחקרים עבור תאים זיכרון בקנה מידה גדול מאוד. התכונות החשמליות שלהם - הקיטוב הפיננסי במגבלה מונוטר, מתח נמוך, ופוטנציאל לשילוב עם 2Dconductors למחצה - עלולים להוביל לזיכרון או לסיבוליביות כה גמישים.

CMOS Logic

אתגר מעשי קריטי הוא שילוב מונוליטי של קפצומים או שערים עם CMOS הבסיסית CMOS לוגיקה. עבור FeRAM, capacitor הוא בדרך כלל בנוי בקצה האחורי של קו (BEL) לאחר הטרנזיסיסטורים הוכיחו את שערי PET2 CLr, אשר דורש תקציב תרמי שאינו פוגע בתופעות לוואי טרנסיסטאוריות או dopants.

תחזית עתיד

(ה) אבולוציה של זיכרון לא רצוני המבוסס על חומרים פרורואלקטריים תהיה תלויה בהעלאת האתגרים של סיבולת ושימור ללא הקרבה של מהירות או צפיפות, חומרים הדור הבא כגון:0doped HfOveFLT1,2FLT:2FLT:2Flasting) עם אחסון אולטרה סגול גבוה יותר של LT5nFrufers (מעלה 3) ו-(DV)

מנקודת מבט של יישומים, השוק הפוטנציאלי הגדול ביותר לזיכרון ferroelectric הוא זיכרון מוטבע עבור מיקרובקרים ומכשירי IoT, שבו הוא יכול להחליף זיכרון פלאש עם כוח מהיר יותר ונמוך יותר.בנוסף, FeRAM משמש בכרטיסים חכמים, תגי RFID, ושתלים רפואיים שבהם שלמות נתונים על פני תקופות ארוכות היא קריטית.

החוקרים והמהנדסים חייבים להמשיך לפקח על התכונות החשמליות הבסיסיות: דינמיקת קוטל, דליפות, מנגנוני עייפות ופיזיקה שימור.FLT:0 (המתקדמים בטכניקות של אפיון FLT:1), כגון מיקרוסקופ כוח אלקטרוניקה כוח ⁇ (PFM), ב- X-ray diffraction, ומדפי הדופק המהירים משילים אור על התהליכים הננומטרידים עם מאמץ, סביר להניח שיופיים של האלקטרוניקה דיגיטלית, אשר צפויה להפוך את הזיכרונות הלא-וולים.