強誘電体メモリ
FeRAMのセルにはキャパシターが用いられており、この意味においては、DRAMと基本的に類似したセルである。しかし、このキャパシターの極板間の材料には強誘電体が用いられているという点で、FeRAMはDRAMとは大きく異なる。
メモリセル構成としては、FeRAMには大きく分けて2種類が提案されている。具体的には、強誘電体キャパシター(C)とメモリセル選択用のMOSFET(T)を組み合わせる1T1C型(キャパシター型)と、これをベースにして2つのキャパシターを逆向きに分極させることでデータの信頼性を高めている2T2C型である。なお、1T1C型はDRAMと同じメモリセル構成でもある。
更に、この他に、ゲート絶縁膜が強誘電体から成るMFS-FET又はMFMIS-FETを用いる1T型(トランジスター型)が存在し、これは特にFFRAMと呼ばれて区別されている。
FeRAMでは、FETをオンさせただけではビット線にはデータは出力されない。
書き込み時にはワード線でセルである強誘電体キャパシターを選択し、ビット線とソースプレートの間に電圧を印加して強誘電体膜を分極させる。読み出し時にはパルス電圧を加えて分極反転による電流が流れたかどうかでセルに蓄えられたデータをセンスアンプで判定する。この時、分極は元の状態に依らずに電圧印加方向を向く(同方向ならば電流が流れず、反対方向ならば分極反転して電流が生じる。)ので、破壊読出しとなる。このため、読み出す時には必ず再書き込みを必要とするので、書き込み回数に読み出し回数も含まれる。
キャパシター膜が常誘電体でなく強誘電体であるので、FETにリーク電流が有ったり電源が遮断されてもキャパシターの電荷を失わない(データが消えない)。つまり、不揮発メモリであると同時にリフレッシュが不要であるため、消費電力が少ない。
石原宏 編『強誘電体メモリーの新展開』シーエムシー出版、2004年2月。ISBN 978-4-88231-819-4。http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=2606。
田中均洋・三浦薫・磯辺千春 訳『強誘電体メモリ 物理から応用まで』シュプリンガー・フェアラーク東京、2003年11月1日。ISBN 978-4-43171-057-8。http://www.springer-tokyo.co.jp/content/isbn978-4-43171-057-8.html。
塩嵜忠・宮坂洋一・望月博・崎山恵三 編『強誘電体メモリ先端プロセス』サイエンスフォーラム、1999年9月13日。ISBN 978-4-916-16431-5。http://www.science-forum.co.jp/books/0247.htm。
塩嵜忠・阿部東彦・武田英次・津屋英樹 編『強誘電体薄膜メモリ』サイエンスフォーラム、1995年6月。http://www.science-forum.co.jp/books/0204.htm。
高須秀視・宅間俊則 編『FRAM ICカード技術』サイエンスフォーラム、1999年4月。http://www.science-forum.co.jp/books/0242.htm。
塩嵜忠・阿部東彦・崎山恵三 編『強誘電体薄膜集積化技術』サイエンスフォーラム、1992年2月。http://www.