將鐵(tiě)電(diàn)材(cái)料應(yīng)用於(yú)存儲器，是(shì)利用了鐵(tiě)電材(cái)料本(běn)身(shēn)的極(jí)化(huà)特性，詳(xiáng)細的(dí)說，是利用的鐵電(diàn)材料在外(wài)加(jiā)電(diàn)場(cháng)下(xià)具有極化的(dí)特(tè)性，利(lì)用(yòng)正向極化到(dào)Psat和反向極化(huà)到(dào)-Psat 的相反(fǎn)特(tè)性可以分(fēn)別存儲(chǔ)‘0’和‘1’。並(bìng)且由(yóu)於(yú)在撤除外部(bù)電場(cháng)後，其極(jí)化(huà)強度(dù)會(huì)得(dé)到(dào)一(yī)定(dìng)程度的保留（即剩餘(yú)極化(huà)強度(dù)Pr），使得鐵(tiě)電存(cún)儲(chǔ)器擁有非(fēi)易失(shī)的存(cún)儲特(tè)性(xìng)。

而(ér)具體的將(jiāng)鐵電材料用於(yú)存(cún)儲器的方(fāng)法(fǎ)則是(shì)先將(jiāng)鐵電材料製備成為鐵電(diàn)薄膜(mó)，再將(jiāng)鐵電薄(báo)膜製(zhì)備(bèi)成為(wéi)鐵(tiě)電(diàn)電(diàn)容，通(tōng)過將鐵(tiě)電電(diàn)容(róng)的(dí)上下(xià)極板分(fēn)別接通(tōng)不同的電(diàn)壓(yā)，便(biàn)可將(jiāng)電容中(zhōng)間的鐵電(diàn)薄(báo)膜極(jí)化，從而(ér)達到(dào)存(cún)儲(chǔ)信(xìn)息的目(mù)的，可以(yǐ)說(shuō)，鐵(tiě)電(diàn)電容就(jiù)是鐵電(diàn)存儲(chǔ)器(qì)的(dí)重要的部分(fēn)。

一(yī)般來說(shuō)，在(zài)芯片(piàn)製備工藝中(zhōng)，我們(mén)采用金(jīn)屬(shǔ)-鐵電材(cái)料-金(jīn)屬(shǔ)的(dí)三(sān)層薄膜結(jié)構組(zǔ)成(chéng) MFM 型鐵(tiě)電(diàn)電(diàn)容，如(rú)圖2-2(a)所示(shì)，兩(liǎng)層(céng)金屬層為鐵電(diàn)電(diàn)容(róng)的(dí)上下(xià)極板(bǎn)，外(wài)部(bù)電(diàn)路可以通(tōng)過給(gěi)上下兩個極板(bǎn)施加電壓(yā)來(lái)將中(zhōng)間(jiān)的(dí)鐵電材料極(jí)化(huà)。

但(dàn)是(shì)，有(yǒu)時為了獲(huò)得良好的電(diàn)容特性(xìng)，獲取(qǔ)小(xiǎo)的漏電流和(hé)穩定的(dí)界(jiè)麵狀(zhuàng)態(tài)等，MFM 結構型(xíng)鐵(tiě)電(diàn)電(diàn)容可(kě)能(néng)就(jiù)不是(shì)*好的選擇，於(yú)是便有(yǒu)了針(zhēn)對(duì)該類型鐵電電(diàn)容(róng)的改(gǎi)進(jìn)，比如(rú)向(xiàng)鐵電電容中間加入絕(jué)緣(yuán)材料，如 Al2O3 等，於是(shì)就產生(shēng)了如圖(tú)2-2(b~d)所(suǒ)示(shì)的幾種其(qí)他類型的電容結構(gòu)。其(qí)中(zhōng) MFIM 型電(diàn)容是在(zài)下層(céng)金屬極(jí)板(bǎn)和鐵電(diàn)層(céng)之(zhī)間加(jiā)入一層(céng)絕(jué)緣層(céng)，而MFIFM型(xíng)電(diàn)容(róng)則(zé)是(shì)將中間的鐵電層(céng)一(yī)分(fēn)為二，再(zài)在(zài)兩層鐵電層(céng)之間(jiān)加(jiā)入一層(céng)絕(jué)緣層(céng)。而為(wéi)了增(zēng)加鐵電材料(liào)在半導體(tǐ)工藝(yì)中的集(jí)成度，一些學者拋(pāo)棄鐵(tiě)電(diàn)電容的設計轉而(ér)?出(chū)鐵電(diàn)柵場(cháng)效應晶(jīng)體管。具(jù)體來說就是將場(cháng)效應晶(jīng)體管的柵極(jí)電(diàn)介(jiè)材料(liào)換為(wéi)鐵(tiě)電材(cái)料，這種晶體管的柵極(jí)和溝道(dào)之間的(dí)結構構(gòu)成(chéng) MFIS 型(xíng)結構，即金(jīn)屬(shǔ)-鐵(tiě)電(diàn)材(cái)料(liào)-絕(jué)緣層-半(bàn)導(dǎo)體襯(chèn)底的(dí)機構，這種結(jié)構的目(mù)的是(shì)直(zhí)接讓(ràng)鐵(tiě)電(diàn)材料(liào)的(dí)極化(huà)狀(zhuàng)態影(yǐng)響半導(dǎo)體襯底(dǐ)中載(zǎi)流子(zǐ)狀態。

由於(yú)鐵(tiě)電電(diàn)容(róng)在存儲(chǔ)器中承(chéng)擔存(cún)儲信(xìn)息(xī)的(dí)作用(yòng)，所以(yǐ)鐵電(diàn)電容必然(rán)是鐵(tiě)電(diàn)存儲器的核心所(suǒ)在(zài)，鐵(tiě)電(diàn)電容本身的(dí)特性可以(yǐ)影響鐵電(diàn)存(cún)儲器(qì)的(dí)特性(xìng)。而鐵(tiě)電(diàn)電(diàn)容的特性(xìng)主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)以下幾個(gè)因素(sù)所(suǒ)決(jué)定：鐵電(diàn)電容(róng)麵(miàn)積(jī)
，鐵(tiě)電(diàn)薄(báo)膜厚度(dù)
，鐵電(diàn)材(cái)料的(dí)種類(lèi)以及金屬(shǔ)極(jí)板的材(cái)料等(děng)。其中(zhōng)鐵電(diàn)電容麵積(jī)直(zhí)接影(yǐng)響(xiǎng)鐵電電(diàn)容的飽和極化強(qiáng)度，也(yě)就(jiù)是影(yǐng)響了(liǎo)鐵(tiě)電電(diàn)容在(zài)極(jí)化(huà)時所(suǒ)釋(shì)放出(chū)的(dí)電(diàn)荷(hé)量，在(zài)本文後(hòu)麵的討論(lùn)中(zhōng)即(jí)可(kě)得知，釋放出(chū)的電荷量(liáng)的多少(shǎo)將直(zhí)接影響(xiǎng)存(cún)儲陣(zhèn)列結構設(shè)計以(yǐ)及靈敏放(fàng)大器設(shè)計等等(děng)。而鐵(tiě)電(diàn)薄膜厚(hòu)度(dù)
，鐵(tiě)電材料的種(zhǒng)類同樣決定鐵(tiě)電電容(róng)的(dí)大(dà)極化強(qiáng)度，但是他(tā)們也同(tóng)時(shí)影響(xiǎng)鐵電(diàn)材(cái)料的(dí)飽(bǎo)和(hé)極化(huà)電壓 Vsat，這(zhè)也將(jiāng)影響(xiǎng)板(bǎn)綫驅動電路和靈敏放(fàng)大器的(dí)設(shè)計。而(ér)金屬極板(bǎn)的材料則會影響(xiǎng)鐵電(diàn)材料與半導(dǎo)體工藝(yì)的(dí)匹配程(chéng)度(dù)。一般(bān)來說(shuō)，我們在(zài)鐵(tiě)電(diàn)存儲(chǔ)器的(dí)設計之(zhī)初(chū)就應該(gāi)將上述(shù)幾(jī)種(zhǒng)因(yīn)素確定(dìng)，然後通(tōng)過電路(lù)設計(jì)來(lái)對(duì)鐵(tiě)電(diàn)電容進行(háng)匹配，而本(běn)文的鐵電(diàn)存儲器(qì)及(jí)其(qí)讀寫電路設計便是(shì)遵(zūn)循(xún)以(yǐ)上(shàng)思(sī)路，先確定鐵(tiě)電材(cái)料(liào)，再(zài)進行(háng)設(shè)計。