Das Ferro RAM (FRAM) oder Ferro Electric RAM (FeRAM) ist das Pendant zum Magneto-resistive RAM (MRAM), es behält auch dann seine gespeicherten Daten, wenn es von der Versorgungsspannung getrennt wird. FRAMs basieren auf ferroelektrischen Materialien, im Gegensatz zu MRAMs, die mit ferromagnetischen Materialien arbeiten. Dieses ferroelektrische Material, es handelt sich um Blei-Zirkonat-Titanat (BZT), bildet das Dielektrikum des Kondensator, in dem der logische Zustand gespeichert wird. Die Hysterese des Materials ähnelt in ihrer Spannungs-Ladungs-Kurve, der ferromagnetischen Materialien. Da Blei-Zirkonat-Titanat kein Eisen enthält, ist es unempfindlich gegenüber Magnetfeldern.

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Aufbau einer FRAM-Speicherzelle

Der Aufbau von FRAMs besteht aus einem Feldeffekttransistor (FET) und einem Kondensator mit ferroelektrischem Dielektrikum für die Ladungsspeicherung, und entspricht damit dem von DRAMs. Das Prinzip von FRAMs basiert darauf, dass sich in ferroelektrischen Materialien bei Anlegen eines elektrischen Feldes die kristalline Struktur des Materials polarisiert und diese Polarisation auch nach Abschalten des elektrischen Feldes beibehalten wird. Die digitale Information wird in der Polarisationsrichtung gespeichert. Der Umschalt- und Löschvorgang wird durch Änderung der Polarisation in einer ferroelektrischen Schicht ausgelöst. Er ist äußerst energiesparend.

FRAMs haben eine typische Schreibzeit von 100 ns, die Anzahl der Schreib-Lesezyklen liegt bei bis zu 10exp15 und sie benötigen keine spezielle Löschspannung.

Vergleich von verschiedenen RAM-Technologien

FRAMs zeichnen sich durch geringen Energieverbrauch aus und sind vor allem für den Einsatz in Mobilgeräten, mobilen Elektronikgeräten und in der Automotive-Technik geeignet. Eine Weiterentwicklung der FeRAMs sind die ebenfalls nichtflüchtigen Ferroelectric Transistor Random Access Memories (FeTRAM), die sich durch eine kurze Zugriffszeit und geringsten Leistungsverbrauch auszeichnen.