Сегнетоелектричних ОЗУ (далі FRAM) володіє унікальними властивостями, які відрізняють її від інших видів запам’ятовуючих пристроїв. Традиційні напівпровідникові запам’ятовуючі пристрої можна розділити на дві основні групи – енергозалежні і енергонезалежні. До енергозалежною пам’яті ставляться статичні оперативні запам’ятовуючі пристрої (СОЗУ) і динамічні оперативні запам’ятовуючі пристрої (ДОЗУ). Їх загальною властивістю є порушення вмісту комірок пам’яті після зняття напруги живлення. З прикладної точки зору ОЗУ дуже прості у використанні і володіють високою швидкодією читання і записи, але також мають прикру особливість втрачати дані при зникненні живлення.

Незалежна пам’ять (ЕНП) не втрачає даних при знятті харчування. Однак всі основні типи ЕНП мають спільні витоки, які беруть свій початок від постійних запам’ятовуючих пристроїв (ПЗУ). Тим, хто знайомий з цією технологією знає наскільки складно здійснити запис інформації в ПЗУ, а виконати запис миттєво взагалі не можливо. Усі наступні приймачі цієї технології пов’язані проблемою складності запису в них нової інформації. В даний час відомі такі різновиди цієї технології: електрично перепрограммируемое ПЗУ – ЕППЗУ (морально застаріла технологія), електрично стирані перепрограммируемое ПЗУ – ЕСППЗУ і флеш-пам’ять. Технології на основі ПЗУ володіють повільною записом, схильні до істотного зносу при запису, обмежуючи кількість циклів програмування, і вимагають багато енергії для програмування.

Відмінністю FRAM є використання технології ОЗУ, при цьому зберігаючи енергонезалежність подібно ПЗУ. Таким чином, FRAM заповнює прогалину між двома категоріями і створює щось нове – енергонезалежне ОЗУ. Технологія FRAM

Ядром сегнетоелектричної FRAM-технології від Ramtron є сегнетоелектрічеськие кристали, які дозволяють закінченим FRAM-виробам працювати подібно ОЗУ, при цьому забезпечуючи енергонезалежність зберігання даних.

Коли електричне поле прикладається до сегнетоелектричної кристалу, центральний атом рухається в його напрямку. Т.к. атом переміщується в межах кристала він проходить енергетичний бар’єр, супроводжуваний спонтанною поляризацією. Внутрішня схема дозволяє визначити величину заряду і стан пам’яті. Якщо електричне поле відведено від кристала, то центральний атом залишається в тому ж положенні, визначаючи стан пам’яті. Тому, FRAM не потребує регенерації і після відключення живлення зберігає свій вміст. Все відбувається швидко і без зносу!

FRAM-технологія сумісна зі стандартною промисловою технологією КМОП. Сегнетоелектричної тонка плівка розміщена над основними КМОП шарами і стиснута між двома електродами. Технологічний процес складання завершують метал для зовнішнього підключення і пасивація.

Технологія FRAM від Ramtron має також історію розвитку. Спочатку, архітектура FRAM вимагала два транзистора і два конденсатори (2T/2C), що призвело до відносно великим розмірам осередку пам’яті. Недавні поліпшення сегнетоелектричних матеріалів і технології дозволили позбутися необхідності застосування опорного конденсатора в кожного осередку масиву сегнетоелектричної пам’яті. Нова однотранзісторний-одноконденсаторная архітектура від Ramtron працює подібно ДОЗУ, використовуючи один конденсатор в якості загального опорного конденсатора для кожного стовпця масиву пам’яті, тим самим дозволивши в два рази зменшити необхідний розмір осередки в порівнянні з архітектурою 2T/2C. Нова архітектура істотно покращує вплив кристала і зменшує виробничу вартість кінцевих виробів – мікросхем FRAM-пам’яті.

Ramtron також прагнути зменшувати крок технологічної сітки, щоб знизити собівартість осередків FRAM пам’яті. Так недавній перехід на 0.35мкм технологію дозволив знизити споживану потужність і збільшити розмір матриці в порівнянні з попередніми поколіннями FRAM пам’яті, виконаних по 0.5 мкм технології.

Найближчою перспективою вдосконалення архітектури FRAM-пам’яті є також використання архітектури 1Т/1С, але з розміщенням сегнетоелектричного конденсатора над транзистором. Це сприятиме подальшого зменшення розміру осередків пам’яті і переходу на крок технологічної сітки до 0.1мкм. Досягнення цих результатів дозволить в майбутньому подолати, мабуть, єдиний недолік порівняно з існуючими популярними технологіями ЕНП – обмежений розмір пам’яті (до 32 кБ).

Усі розглянуті технології FRAM-пам’яті знаходять застосування в багатьох додатках, з якими люди стикаються щодня. FRAM міститься у великій кількості виробів і додатків по всьому світу від офісних копірів і високопродуктивних серверів до автомобільних бортових самописців (чорних ящиків) та електронних розважальних пристроїв.