Fram铁电存储器选型
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铁电存储器MB85RC64(8K×8)1.概述MB85RC64了FRAM(铁电随机存取记忆体)独立芯片配置了8192×8位,形成铁电工艺和硅栅CMOS工艺技术非易失性内存中的细胞。
MB85RC64采用两线串行接口(与世界标准的I2C总线兼容)。
与SRAM不同的MB85RC64是无需使用数据备份电池,能够保留数据。
MB85RC64的读写次数10亿次,与EPROM和FLASH相比,有显著的改善。
而且不在向写完存储器后,不需要查询序列。
2.特性●位操作:8192×8位●工作电压:2.7V—3.3V●工作频率:400KHz●两串行总线:I2C总线2.1标准版,支持标准模式和快速模式,由SCL和SDA控制。
●工作温度范围:-40℃—85℃●数据保持:10年(55℃)●读写寿命:至少每位10亿次●封装:Plastic / SOP, 8-pin (FPT-8P-M02)●低电压消耗:工作电流0.15mA,待机电流5uA3.管脚分配3.管脚功能描述4.模块框图5.I2C电路MB85RC64有两线串行接口,支持I2C总线,并作为从器件工作。
I2C总线定义的“主机”和“从机”设备的沟通角色,主机启动总线控制权。
此外,通过I2C总线,在一个主机可以连接多个从器件。
在这种情况下,必须给从器件分配一个唯一的设备地址。
6.I2C通信协议I2C总线是双线串行接口,采用了双向数据总线(SDA)和串行时钟(SCL)。
数据传输只能由总线主机,这也将提供串行时钟的同步启动。
SCL为低电平时,SDA信号应该改变。
然而,作为一种例外,启动和停止时的通信序列,SDA被允许改变当SCL为高电平。
●启动条件:开始时,SCL为稳定高电平,SDA产生下降沿。
●停止条件:停止时,SCL为稳定低电平,SDA产生上升沿。
停止条件是终止从设备和主机通信。
MB85RC64不需要像内部写存储器像E2PROM花时间去查询序列,因此当写停止命令结束,设备进入待机模式。
摘要:FRAM是一种新型存贮器,最大特点是可以随总线速度无限次的擦写,而且功耗低。
FRAM 性能优越于EEPROMAT24C256。
关键词:存贮器;FM24C256;AT24C256;EEPROM一.概述:FRAM是最近几年由RAMTRON公司研制的新型存贮器,它的核心技术是铁电晶体材料,拥有随即存取记忆体和非易失性存贮产品的特性。
FM24C256是一种铁电存贮器(FRAM),容量为256KBIT存贮器,它和AT24C256容量等同,总线结构兼容,但FM24C256的性能指标远大于AT24C256。
在存贮器领域中,FM24C256应用逐渐被推广和认可,尤其是大容量存贮器,它的优良特性远高于同等容量的EEPROM。
在电子式电能表行业中,数据安全保存是最重要的。
随着电子表功能的发展,保存的数据量越来越大,这就需要大容量的存储器,而大容量的EEPROM性能指标不是很高,尤其是擦写次数和速度影响电能表自身的质量。
FM24C256在电能表中的使用,会提高电能表的数据安全存贮特性。
二.铁电存贮器(FRAM)FM24C256的特性:传统半导体记忆体有两大体系:易失性记忆体(volatilememory)和非易失性记忆体(non-volatilememory)。
易失性记忆体像SRAM和DRAM在没有电源的情况下都不能保存数据。
但这种存贮器拥有高性能、易用等优点。
非易失性记忆体像EPROM,EEPROM和FLASH能在断电后仍保存数据。
但由于所有这些记忆体均起源自ROM技术,所以不难想象得到他们都有不易写入的缺点:写入缓慢、读写次数低、写入时工耗大等。
FM24C256是一个256Kbit的FRAM,总线频率最高可达1MHz,10亿次以上的读写次数,工耗低。
与典型的EEPROMAT24C256相比较,FM24C256可跟随总线速度写入,无须等待时间,而AT24C256必须等待几毫秒(ms)才能进行下一步写操作。
FM24C256可读写10亿次以上,几乎无限次读写。
关于铁电存储器(FRAM)的常见问答问:和其它非易失性存储器制造技术相比,铁电存储器在性能方面有什么不同吗?答: 铁电存储器在性能方面与EEPRON和Flash相比有三点优势之处: 首先,铁电存储器的读写速度更快。
与其它存储器相比,铁电存储器的写入速度要快10万次以上。
读的速度同样也很快,和写操作在速度上几乎没有太大的区别。
其次,FRAM存储器可以无限次擦写,而EEPROM则只能进行100万次的擦写。
最后,铁电存储器所需功耗远远低于其他非易失性存储器。
问:和其它存储器相比铁电存储器有什么不同吗?答: 如果要回答这个问题的话,简单了解一下存储器技术的背景资料很有必要。
存储器的生产技术可以分为两类:易失性和非易失性。
易失性存储器在断电后存储的数据 会丢失,而非易失性存储器则不然。
传统的易失性存储器包括SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)。
他们都源自RAM技术-随机存取存储 器技术。
RAM 的主要优点是容易使用且读写操作类似。
但是传统RAM的主要缺点是其只能被用来做暂时性的存储。
传统的非易性存储器技术均源自ROM技术,即只读存储器技 术。
经过各种技术的改进,工程师们创造出Flash和EEPROM存储器,这些改进的存储器开始能够进行写入操作了。
但是这种基于ROM技术生产的存储器 都有不易写入、写入需要特大功耗等缺点。
所以传统的基于ROM技术制造的存储器是不适应需要多次写入操作的应用领域的。
而铁电存储器(FRAM)则是第一个非易失性的RAM存储器。
它结合了SRAM和DRAM易写入的特性,又具有Flash和EEPROM得非易失性的特点。
问:铁电存储器怎样与其它高性能的非易失性存储器,诸如MRAM来竞争?答: 两者最大的区别就是产品技术和市场是否成熟。
铁电存储器是从实验室研发阶段一步步发展到拥有巨大客户群的生产销售阶段的。
而 MRAM和其他比较高级的存储器虽然承诺的条件和技术很好,但是在实际应用层面还面临着许多障碍,很难达到目前铁电存储器的水平,并且铁电存储器的技术还 在不断的更新和改进。
带R TC的I2C总线铁电存储器FM31256■中南大学 陈淼 凌玉华 廖力清 摘 要FM31256是一种基于I2C总线、采用铁电体技术的多功能存储芯片。
除了非易失存储器外,该器件还具有实时时钟、低电压复位、看门狗计数器、非易失性事件计数器、可锁定的串行数字标识等多种功能。
文章主要介绍了FM31256的基本功能、原理,并结合实例给出了其在电磁铸轧电源控制装置中的具体应用方法。
关键词I2C总线 铁电体技术 R TC MSP430F FM31256是由Ramtron公司推出的新一代多功能系统监控和非易失性铁电存储芯片。
与其他非易失性存储器比较,它具有如下优点:读/写速度快,没有写等待时间;功耗低,静态电流小于1mA,写入电流小于150mA;擦写使用寿命长,芯片的擦写次数为100亿次,比一般的EEPROM存储器高10万倍,即使每秒读/写30次,也能用10年;读/写的无限性,芯片擦写次数超过100亿次后,还能和SRAM一样读/写。
铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料。
这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失性存储的特性。
本文介绍了FM31256的主要功能,并具体给出了基于嵌入式C语言编写的存储器读/写程序。
1 FM31256的基本结构及原理FM31256由256K B存储器和处理器配套电路(pro2 cessor companion)两部分组成。
与一般的采用备份电池保存数据不同,FM31256是真正意义上的非易失(truly nonvolatile)存储器,并且用户可以选择对不同的存储区域以软件方式进行写保护。
FM31256器件将非易失FRAM与实时时钟(R TC)、处理器监控器、非易失性事件计数器、可编程可锁定的64位ID号和通用比较器相结合。
其中,通用比较器可提前在电源故障中断(NMI)时发挥作用或实现其他用途。
采用先进的0.35μm制造工艺,这些功能通过一个通用接口嵌入到14个引脚的SOIC封装中,从而取代系统板上的多个元件。
FRAM 常见问题解答1. 什么是 FRAM?FRAM 是 ferroelectric random access memory(铁电随机存取存储器)的首字母缩写,它是非易失性存储器,即便在断电后也能保留数据。
尽管从名称上说,FRAM 是铁电存储器,但它不受磁场的影响,因为芯片中不含铁基材料(铁)。
铁电材料可在电场中切换极性,但是它们不受磁场的影响。
2. FRAM 较之闪存/EEPROM 具有哪些主要优势?1) 速度。
FRAM 具有快速写入的特性。
写入到 FRAM 存储器单元的实际时间小于50ns,这超越了所有其他存储器的类似操作。
这大约比 EEPROM 快 1000 倍。
此外,与需要两步(写入命令和随后的读取/验证命令)才能写入数据的EEPROM 不同,FRAM 的写入操作与读取操作发生在同一过程中。
只提供一个存储器访问命令,实现读取或写入功能。
因此,与 EEPROM 写入处理相关联的所有时间实际上在基于 FRAM 的智能 IC 中被有效地消除了。
2) 低功耗。
在低电压下写入 FRAM 单元,并且只需很低的电流即可更改数据。
对于 EEPROM,则需要高电压。
FRAM 使用非常低的电源电压----1.5V,而 EEPROM 则使用 10-14V 电源电压。
FRAM 的低电压意味着低功耗,同时能够在更快的处理速度下实现更多功能。
3) 数据可靠性。
由于只需要少量能量,因此操作FRAM所需的所有能量在数据写入开始时就被预先加载。
这就避免了“数据分裂” —由于能源缺乏的关系导致部分数据在写入时被破坏。
基于 EEPROM 的智能 IC 在写周期内被从射频(RF) 磁场电源中移除时就会出现这种情况。
此外,FRAM 还具有 100 兆次的写入/读取数或更多 ---- 远远超过了EEPROM 的写入数量。
3. FRAM 在高温环境下的表现如何?FRAM 是一项非常强大可靠的存储技术,即使在高温环境下也是如此。
TI MSP430FR231x系列FRAM MCU开发方案时间:2016-04-11 11:15:35 作者:TI 来源:中电网TI公司的MSP430FR231x系列是16位差低功耗铁电存储器(FRAM) MCU.铁电存储器具有SRAM的速度,灵活性和耐用性以及闪存的稳定性和可靠性,并且总功耗很低.16位RISC 处理器工作频率高达16MHz,并集成了可配置低漏电电流传感放大器,16位寄存器,常数发生器.主要用在烟雾检测器,健康健身设备,消费电子,电源盒和电源监视.本文介绍了MSP430FR231x系列主要特性,框图,MSP430FR2311 LaunchPad开发板主要特性,框图和电路图.The ultra-low-power MSP430FR231x FRAM microcontroller (MCU) family consists of several devices that feature embedded nonvolatile FRAM and different sets of peripherals targeted for various sensing and measurement applications. The architecture, FRAM, and peripherals, combined with extensive low-power modes, are optimized to achieve extended battery life in portable and wireless sensing applications. FRAM is a new nonvolatile memory that combines the speed, flexibility, and endurance of SRAM with the stability and reliability of flash, all at lower total power consumption.The MSP430FR231x FRAM MCU is the world’s first microcontroller with a configurable low-leakage current sense amplifier and features a powerful 16-bit RISC CPU, 16-bit registers, and constant generators that contribute to maximum code efficiency. The digitally controlled oscillator (DCO) also allows the device to wake from low-power modes to active mode typically in less than 10 μs. Additionally, developers can reduce PCB real estate by up to 75 percent with integrated analog, EEPROM, crystal, and MCU functionality in a 3.5 mm × 4 mm package. The feature set of this microcontroller is ideal for applications ranging from smoke detectors to portable health and fitness accessories.System-level ESD protection must be applied in compliance with the device-level ESD specification to prevent electrical overstress or disturbing of data or code memory. See (SLAA530) for more information.MSP430FR231x系列主要特性:Embedded Microcontroller16-Bit RISC Architecture up to 16 MHzWide Supply Voltage Range From 1.8 V to 3.6 V [Operation voltage is restricted by SVS levels (see V SVSH-and V SVSH+)]Optimized Low-Power Modes (at 3 V)Active Mode: 126 µA/MHzStandby:LPM3.5 With VLO: 1 µAReal-Time Clock (RTC) Counter (LPM3.5 With 32768-Hz Crystal): 1 µAShutdown (LPM4.5): 25 nA with SVSLow-Power Ferroelectric RAM (FRAM)Up to 3.75KB of Nonvolatile MemoryBuilt-In Error Correction Code (ECC)Configurable Write ProtectionUnified Memory of Program, Constants, and Storage1015 Write Cycle EnduranceRadiation Resistant and NonmagneticIntelligent Digital PeripheralsIR Modulation LogicTwo 16-Bit Timers With Three Capture/Compare Registers Each (Timer_B3)One 16-Bit Counter-Only RTC Counter16-Bit Cyclic Redundancy Checker (CRC)Enhanced Serial CommunicationsEnhanced USCI A (eUSCI_A) Supports UART, IrDA, and SPIEnhanced USCI B (eUSCI_B) Supports SPI and I2CHigh-Performance Analog8-Channel 10-Bit Analog-to-Digital Converter (ADC)Internal 1.5-V ReferenceSample-and-Hold 200 kspsEnhanced Comparator (eCOMP)Integrated 6-Bit Digital-to-Analog Converter (DAC) as Reference Voltage Programmable HysteresisConfigurable High-Power and Low-Power ModesSmart Analog Combo (SAC-L1)Supports General-Purpose OARail-to-Rail Input and OutputMultiple Input SelectionsConfigurable High-Power and Low-Power ModesTransimpedance Amplifier (TIA) The transimpedance amplifier was originally given an abbreviation of TRI for use in descriptive text, pin names, and register names. The abbreviation has been changed to TIA in all descriptive text, but pin names and registernames still use TRI.Current-to-Voltage ConversionHalf-Rail InputLow-Leakage Negative Input Down to 50 pARail-to-Rail OutputMultiple Input SelectionsConfigurable High-Power and Low-Power ModesClock System (CS)On-Chip 32-kHz RC Oscillator (REFO)On-Chip 16-MHz Digitally Controlled Oscillator (DCO) With Frequency Locked Loop (FLL)±1% Accuracy With On-Chip Reference at Room TemperatureOn-Chip Very Low-Frequency 10-kHz Oscillator (VLO)On-Chip High-Frequency Modulation Oscillator (MODOSC)External 32-kHz Crystal Oscillator (LFXT)External High-Frequency Crystal Oscillator up to 16 MHz (HFXT)Programmable MCLK Prescalar of 1 to 128SMCLK Derived From MCLK With Programmable Prescalar of 1, 2, 4, or 8General Input/Output and Pin Functionality16 I/Os on 20-Pin Package12 Interrupt Pins (8 Pins of P1 and 4 Pins of P2) Can Wake MCU From LPMsAll I/Os are Capacitive Touch I/OsDevelopment Tools and SoftwareFree Professional Development EnvironmentsDevelopment Kit (MSP-TS430PW20)Family MembersMSP430FR2311: 3.75KB of Program FRAM + 1KB of RAMMSP430FR2310: 2KB of Program FRAM + 1KB of RAMPackage Options20-Pin: TSSOP (PW20)16-Pin: TSSOP (PW16)16-Pin: QFN (RGY16)MSP430FR231x系列应用:Smoke DetectorsPower BanksPortable Health and FitnessPower MonitoringPersonal Electronics图1.MSP430FR231x系列功能框图MSP430FR2311 LaunchPad开发板The MSP-EXP430FR2311 LaunchPad Development Kit is an easy-to-use microcontroller development board for the MSP430FR2311 MCU. It contains everything needed to start developing quickly on the MSP430FR2x FRAM platform, including on-board emulation for programming, debugging and Energy Measurements. The board features on-board buttons and LEDs for integration of a simple user interface and a Optical Sensor interface to get started with your development. The kit comes with a pre-programmed code for testing the light intensity and use of integrated Op-Amp. The MSP430FR2311 MCU device is the world’s first MCU with a configurable low-leakage current sense amplifier, with 50 pA current leakage and 4 KB of embedded FRAM (Ferroelectric Random Access Memory), a non-volatile memory known for its ultra-low-power, high endurance and high speed write access. The device also has integrated Smart Analog Features (integrated Op-Amp, Comparator, DAC and ADC) to help connect a variety of industrial sensors enabling single chip implementation for most sensing applications. Rapid prototyping is a snap thanks to 20-pin headers and a wide range of BoosterPack plug-in modules enabling technologies such as wireless connectivity, graphical displays, environmental sensing, and much more.图2.MSP430FR2311 LaunchPad开发板外形图MSP430FR2311 LaunchPad开发板主要特性:MSP430 ULP FRAM-based MSP430FR2311 16-bit MCU 4KB FRAM EnergyTrace available for ultra-low-power debugging20 pin LaunchPad standard leveraging the BoosterPack ecosystem Onboard eZ-FET emulation1 button and2 LEDs for User InteractionBack-channel UART via USB to PCOptical light sensing circuitMSP430FR2311 LaunchPad开发板包括:MSP-EXP430FR2311 LaunchPad Development KitMicro USB cableQuick Start Guide图3.MSP-EXP430FR2311开发板框图图4.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(1)图5.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(2)图6.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(3)图7.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(4)图8.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(5)图9.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(6)。
带RTC(Real-Time Clock)的I2C总线铁电存储器FM31256 内容摘要:FM31256是一种基于I2C总线、采用铁电体技术的多功能存储芯片。
除了非易失存储器外,该器件还具有实时时钟、低电压复位、看门狗计数器、非易失性事件计数器、可锁定的串行数字标识等多种功能。
文章主要介绍了FM31256的基本功能、原理,并结合实例给出了其在电磁铸轧电源控制装置中的具体应用方法。
FM31256是由Ramtron公司推出的新一代多功能系统监控和非易失性铁电存储芯片。
与其他非易失性存储器比较,它具有如下优点:读/写速度快,没有写等待时间;功耗低,静态电流小于1 mA,写入电流小于150 mA;擦写使用寿命长,芯片的擦写次数为100亿次,比一般的EEPROM存储器高10万倍,即使每秒读/写30次,也能用10年;读/写的无限性,芯片擦写次数超过100亿次后,还能和SRAM一样读/写。
铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料。
这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失性存储的特性。
本文介绍了FM31256的主要功能,并具体给出了基于嵌入式C语言编写的存储器读/写程序。
1FM31256的基本结构及原理FM31256由256 KB存储器和处理器配套电路(processor companion)两部分组成。
与一般的采用备份电池保存数据不同,FM31256是真正意义上的非易失(truly nonvolatile)存储器,并且用户可以选择对不同的存储区域以软件方式进行写保护。
FM31256 器件将非易失FRAM与实时时钟(RTC)、处理器监控器、非易失性事件计数器、可编程可锁定的64位ID号和通用比较器相结合。
其中,通用比较器可提前在电源故障中断(NMI)时发挥作用或实现其他用途。
采用先进的0.35 μm制造工艺,这些功能通过一个通用接口嵌入到14个引脚的SOIC封装中,从而取代系统板上的多个元件。
Fujitsu富士通FRAM铁电存储器产品概览(中文)2020.6FerletcRandomFRAM内置FRAMLSIFRAM内置嵌入式验证LSI富士通半导体利用的高速写入,高读写耐久性(多次读写次数)特长,提供用以及应用于电子设备的内置验证产品。
FRAMRFIDLSIFRAMICFRAM还在IC卡等安全领域有业绩,提供FRAM内置式设备验证LSI。
通用的验证用LSI为MB94R330。
读写耐久性产品型号输入电压接口通信频率工作温度封装类别P/NFRAM内置RFID用LSI(读写次数)212MB94R3303.0至3.6VIC400kHz-20至+85℃10(1万亿次)SON-8本公司提供使用无限接口的FRAM内置RFID用LSI。
本公司的产品不是以单纯读出为中心的RFID标签,作为面向数据携带型RFID标签,国内外FA领域、设备维护领域及医疗领域正在导入其产品。
今后的传感器网络社会中,利用传感器取得的数据的无线通信不可或缺,序列利用电子设备本体与外设之间的激励与响应来进行验证操作,识别MB94R330而本公司的产品将作为支持这一社会的LSI受到关注。
正品与假冒产品。
加密通信验证芯片FRAMEncryptioncommunication适用于检测出在打印机、复合机等电子设备本体上使用的外设的(墨盒、碳粉盒等)●特长FRAM(Key&Data)主体系统假冒产品。
高速数据写入:可提高数据写入时的效率。
Logic2IC,SPI,RF等加密()在安全用途方面,由于其性质,为了满足客户特殊技术要求,除通用LSI外,还提Encryption稳定的通信距离:低功耗模式写入工作,实现相同的读写通信距离。
/IP(AESetc.)供定制LSI。
大容量内置存储单元:记录信息于电子标签,实现追溯应用所需的大容量内存单元。
验证目标器件读写工作的高耐久性:保证最高1万亿次的读/写工作,实现标签的长期使用和重复使用。
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。
美国Ramtron公司铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料。
这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取记忆体(RAM)和非易失性存储器的特性。
铁电晶体的工作原理是:当在铁电晶体材料上加入电场,晶体中的中心原子会沿着电场方向运动,达到稳定状态。
晶体中的每个自由浮动的中心原子只有2个稳定状态,一个记为逻辑中的0,另一个记为1。
中心原子能在常温、没有电场的情况下,停留在此状态达100年以上。
铁电存储器不需要定时刷新,能在断电情况下保存数据。
由于整个物理过程中没有任何原子碰撞,铁电存储器有高速读写、超低功耗和无限次写入等特性。
铁电存储器和E2PROM比较起来,主要有以下优点:(1)FRAM可以以总线速度写入数据,而且在写入后不需要任何延时等待,而E2PROM在写入后一般要5~10 ms的等待数据写入时间;(2)FRAM有近乎无限次写入寿命。
自从1889年匈牙利工程师Otto Blathy 发明全世界第一个电能表(瓦特瓦时表)原型之后,电能表经过一个世纪多的演进:由机械式电表到今日的各种不同型式的电子电能表,包含新的预付费电能表(pre-paid) 复费率电能表以及具有双向通讯能力的电子式电能表等,其提供的扩展功能包括:自动读表(AMR)、线上查询、远程连接/断开,以及复杂的计费结构等等。
这些电能表还可让使用者对其耗电量有更好的控制,以便节省电费及更有效地分配用电量。
如图1所示,电子电能表的基本架构包括下列各主要功能模块:电压电流取样电路;16位以上分辨率的ADC;计量与控制单元;通信接口;操作界面;显示器;存储器。
本文将以存储器为重点说明为何电子式电能表需要使用铁电存储器(F-RAM)。
铁电存储器的技术特点首先要说明的是铁电存储器和浮动栅存储器的技术差异。
现有闪存和EEPROM都是采用浮动栅技术,浮动栅存储单元包含一个电隔离门,浮动栅位于标准控制栅的下面及通道层的上面。
浮动栅是由一个导电材料,通常是多芯片硅层形成的(如图2所示)。
浮动栅存储单元的信息存储是通过保存浮动栅内的电荷而完成的。
利用改变浮动栅存储单元的电压就能达到电荷添加或擦除的动作,从而确定存储单元是在”1”或“0” 的状态。
但是浮动栅技术需使用电荷泵来产生高电压,迫使电流通过栅氧化层而达到擦除的功能,因此需要5-10ms的擦写延迟。
高写入功率和长期的写操作会破坏浮动栅存储单元,从而造成有限的擦写存储次数(例如:闪存约十万次,而EEPROM则约1百万次)。
铁电存储器是一种特殊工艺的非易失性的存储器,是采用人工合成的铅锆钛(PZT) 材料形成存储器结晶体,如图3所示。
当一个电场被施加到铁晶体管时,中心原子顺着电场停在低能量状态I位置,反之,当电场反转被施加到同一铁晶体管时,中心原子顺着电场的方向在晶体里移动并停在另一低能量状态II。
大量中心原子在晶体单胞中移动耦合形成铁电畴,铁电畴在电场作用下形成极化电荷。