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  • 1 # daazhu1

    優盤由控電路和快閃記憶體記憶體組成

    要講解快閃記憶體的儲存原理,還是要從EPROM和EEPROM說起。

    EPROM是指其中的內容可以透過特殊手段擦去,然後重新寫入。其基本單元電路(儲存細胞)如下圖所示,常採用浮空柵雪崩注入式MOS電路,簡稱為FAMOS。它與MOS電路相似,是在N型基片上生長出兩個高濃度的P型區,透過歐姆接觸分別引出源極S和漏極D。在源極和漏極之間有一個多晶矽柵極浮空在SiO2絕緣層中,與四周無直接電氣聯接。這種電路以浮空柵極是否帶電來表示存1或者0,浮空柵極帶電後(譬如負電荷),就在其下面,源極和漏極之間感應出正的導電溝道,使MOS管導通,即表示存入0。若浮空柵極不帶電,則不形成導電溝道,MOS管不導通,即存入1。

    EEPROM基本儲存單元電路的工作原理如下圖所示。與EPROM相似,它是在EPROM基本單元電路的浮空柵的上面再生成一個浮空柵,前者稱為第一級浮空柵,後者稱為第二級浮空柵。可給第二級浮空柵引出一個電極,使第二級浮空柵極接某一電壓VG。若VG為正電壓,第一浮空柵極與漏極之間產生隧道效應,使電子注入第一浮空柵極,即程式設計寫入。若使VG為負電壓,強使第一級浮空柵極的電子散失,即擦除。擦除後可重新寫入。

    快閃記憶體的基本單元電路如下圖所示,與EEPROM類似,也是由雙層浮空柵MOS管組成。但是第一層柵介質很薄,作為隧道氧化層。寫入方法與EEPROM相同,在第二級浮空柵加以正電壓,使電子進入第一級浮空柵。讀出方法與EPROM相同。擦除方法是在源極加正電壓利用第一級浮空柵與源極之間的隧道效應,把注入至浮空柵的負電荷吸引到源極。由於利用源極加正電壓擦除,因此各單元的源極聯在一起,這樣,快擦儲存器不能按位元組擦除,而是全片或分塊擦除。 到後來,隨著半導體技術的改進,快閃記憶體也實現了單電晶體(1T)的設計,主要就是在原有的電晶體上加入了浮動柵和選擇柵,

    在源極和漏極之間電流單向傳導的半導體上形成貯存電子的浮動棚。浮動柵包裹著一層矽氧化膜絕緣體。它的上面是在源極和漏極之間控制傳導電流的選擇/控制柵。資料是0或1取決於在矽底板上形成的浮動柵中是否有電子。有電子為0,無電子為1。

    寫入時只有資料為0時才進行寫入,資料為1時則什麼也不做。寫入0時,向柵電極和漏極施加高電壓,增加在源極和漏極之間傳導的電子能量。這樣一來,電子就會突破氧化膜絕緣體,進入浮動柵。

    讀取資料時,向柵電極施加一定的電壓,電流大為1,電流小則定為0。浮動柵沒有電子的狀態(資料為1)下,在柵電極施加電壓的狀態時向漏極施加電壓,源極和漏極之間由於大量電子的移動,就會產生電流。而在浮動柵有電子的狀態(資料為0)下,溝道中傳導的電子就會減少。因為施加在柵電極的電壓被浮動柵電子吸收後,很難對溝道產生影響。

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