近年来，由铁电场效应晶体管构成存储单元的铁电存储器，由于具有结构简单、非破坏性读出、不易挥发、功耗低、可多次反复读写、可高速大密度存储，良好的抗辐射性能以及与集成电路工艺兼容等优点，而被公认为下一代最具潜力的存了人们的广泛关注。

但是，由于铁电场效应晶体管的保持性能比较差，目前仍然没有实用化；其次，一旦铁电场效应晶体管用作铁电存储器得到实用化，铁电存储器芯片又如何克服由于集成度不断提高而带来的功耗与稳定性问题。

基于此，本论文先从铁电材料及其存储器的研究进展进行综述，包括铁电体及铁电薄膜材料的分类与物理特性、铁电存储器的发展历史、研究现状以及目前存在的主要问题，然后在此基础上我们通过理论建模与数值分析相结合的方法，重点研究了铁电场效应晶体管的负电容效应。

首先，有关铁电薄膜材料，在这里先简单介绍一下：在一定温度范围内，某些介电晶体具有自发极化，且其自发极化方向会因外加电场方向改变而改变，具有这种性质的介电晶体称为铁电体。

到目前为止，人们已经发现了一千多种具有铁电性的材料，铁电体的种类：按晶体结构的不同可以分为含氢键的铁电体、含氟八面体的铁电体、含氧八面体的铁电体、含其它离子基团的铁电体和铁电聚合物与铁电液晶五大类。

其中，根据其晶体结构的空间排列方式不同又可将含氧八面体的铁电体分为：(1) 钙钛矿型铁电体，这一类型的铁电体数量最多，其通式为ABO3，如BaTiO3(2) 铌酸锂型铁电体，典型代表有LiNbO3、LiTaO3、BiFeO3等；(3) 钨青铜型铁电体(AB2O6)，如PbTa2O6等；(4) 铋层状钙钛矿结构铁电体，例如SrBi2Ta2O9、Bi4Ti3O12及其掺杂系列等。

而作为存储器用的铁电薄膜材料，关键的一个问题是其存储性能是否稳定。

在很多情况下，器件的存储性能一定程度上受制于外界条件变化。

铁电薄膜存储器的性能包含许多的物理过程，如极化开关、剩余极化、保持性能、漏电流、印记、疲劳、老化、电畴结构、应力效应、界面效应和辐照效应问题等。

当然，鉴于铁电材料的诸多性能，因此，除了做存储器之外，铁电材料还有其他诸多应用。