场效应最初是指金属-氧化物-半导体异质结构中，电压通过氧化物电容调控半导体表面载流子浓度的现象。通常，金属-氧化物-半导体场效应晶体管中的栅介质材料为非极性的二氧化硅或铪基氧化物。一旦撤去栅压，栅电容放电，信息就会丢失。铁电场效应就是利用铁电薄膜作为栅介质，栅压通过翻转铁电电容的极化方向对半导体表面的载流子进行非易失性的调制。当铁电薄膜极化指向半导体时，铁电薄膜表面正的极化电荷将在半导体表面诱导出负电荷，一旦栅压使铁电极化翻转，负的极化电荷将使正电荷在半导体表面聚集。

铁电场效应早期的研究集中于开发铁电场效应晶体管，用于无损读出的非易失性存储器件。栅压翻转铁电栅电容极化方向指向沟道或背离沟道，完成信息的写入。铁电极化电荷调控场效应晶体管源漏之间沟道载流子的类型和浓度，控制晶体管的开关。通过读取源漏之间的电流大小即可将信息读出。铁电场效应晶体管的优点在于：①与传统铁电随机存储器相比，通过源漏电流读出信息并不破坏铁电栅电容的极化方向，这样的无损读出可将读出速度提高到纳秒量级。②5伏甚至更低的写入电压，远远低于浮栅型非易失存储器的工作电压。为了保证足够大的开关窗口，铁电场效应晶体管通常需要200～500纳米厚的铁电栅电容，因此限制了沟道的宽度和器件的集成度。新发展的HfO₂基铁电薄膜不仅易与Si衬底集成，并且具有较大剩余极化和矫顽场，可将栅电容的厚度降低到5～30纳米，有望将铁电场效应存储器的集成度推进到28纳米技术节点以下。

由于铁电场效应提供了一种对材料内的载流子进行非易失性调控的有效方案，也被广泛应用于调控强关联电子体系的电子结构，如超薄磁性金属薄膜、碳纳米管、石墨烯、极性/非极性界面等低维电子体系和高温超导、庞磁电阻、莫特绝缘体等，呈现出新奇的物理现象。