铁电存储器(FRAM)是一种利用铁电效应进行存储的RAM结构的器件,它将铁电薄膜技术与半导体工艺相结合。作为先进半导体存储器的一种,铁电存储器具有:高速,低功耗,非易失性,抗辐照等特点,已经被应用于IC卡、嵌入式微处理器,RFID,空间技术等领域。在航空航天领域,FRAM所表现的抗辐照性能也受到各国研究者的高度重视。本文的主要工作有以下几点:(1)研究了铁电薄膜的极化原理、读写单元结构及时序,确定应用2T2C结构来提高设计的可靠性。同时研究了铁电存储器的电路组成,各个模块的作用、原理以及电路结构。(2)由于铁电薄膜外围电路由CMOS器件组成,因此本文运用器件仿真完成了NMOS晶体管的器件建模,仿真其I-V特性,以及单粒子入射后漏极电流大小。并研究了不同入射点、粒子能量以及入射时间对关态NMOS晶体管漏极电流大小的影响。(3)研究了单粒子翻转,单粒子闩锁和的原理,并提出了相应的抗辐照加固措施,运用电路仿真对单粒子翻转加固措施进行验证。同时研究了总剂量效应的原理并提出抗总剂量效应加固措施。(4)基于华润上华(CSMC)0.5μm CMOS工艺库并结合电子科技大学铁电薄膜制备工艺,完成了一款512bit并行抗辐照铁电存储器的电路设计与版图设计,对完成的设计进行仿真验证。