Opbevaringsprincippet for flash-hukommelse

For at forklare lagringsprincippet for flash-hukommelse, skal vi stadig starte med EPROM og EEPROM.

EPROM betyder, at dens indhold kan slettes med særlige midler og derefter omskrives. Dets grundlæggende enhedskredsløb (lagercelle) bruger ofte et MOS-kredsløb med flydende gate lavineindsprøjtning, forkortet FAMOS. Det ligner MOS-kredsløbet, hvor to højkoncentrerede P-type områder dyrkes på N-type substratet, og kilden S og drænet D trækkes henholdsvis ud gennem ohmske kontakter. Der er en polysilicium-gate, der flyder i SiO2-isoleringslaget mellem source-elektroden og drænelektroden, og der er ingen direkte elektrisk forbindelse med omgivelserne. Denne type kredsløb angiver, om den flydende gate er opladet til butik 1 eller 0. Efter at den flydende gate er opladet (såsom negativ ladning), induceres en positiv ledende kanal mellem kilden og afløbet under den, så MOS-røret tændes, hvilket betyder, at 0 er lagret. Hvis den flydende gate ikke er opladet, dannes der ingen ledende kanal, og MOS-røret er ikke tændt, det vil sige, at 1 er lagret.

Arbejdsprincippet for EEPROM grundlæggende lagerenhedskredsløb er vist i figuren nedenfor. I lighed med EPROM genererer den en flydende gate oven på den flydende gate i EPROM basisenhedskredsløbet. Førstnævnte kaldes flydende port på første niveau, og sidstnævnte kaldes flydende port på andet niveau. En elektrode kan trækkes ud til den flydende port på andet niveau, således at den flydende port på andet niveau er forbundet med en bestemt spænding VG. Hvis VG er en positiv spænding, genereres en tunneleffekt mellem den første flydende gate og drænet, således at elektroner sprøjtes ind i den første flydende gate, det vil sige programmering og skrivning. Hvis VG er en negativ spænding, tvinges elektronerne i den flydende port i første trin til at sprede sig, det vil sige at slette. Kan omskrives efter sletning.

Det grundlæggende enhedskredsløb for flashhukommelse, svarende til EEPROM, er også sammensat af dobbeltlags flydende gate MOS-transistorer. Men det første gate-dielektrikum er tyndt og fungerer som et tunneloxid. Skrivemetoden er den samme som i EEPROM. En positiv spænding påføres den flydende port på andet niveau for at få elektroner til at komme ind i den flydende port på første niveau. Læsemetoden er den samme som EPROM. Slettemetoden er at påføre en positiv spænding til kilden og bruge tunneleffekten mellem den flydende gate på første niveau og kilden til at tiltrække den negative ladning, der injiceres til den flydende gate til kilden. Da kilden slettes med en positiv spænding, er hver enheds kilder forbundet med hinanden, så flashhukommelsen ikke kan slettes med bytes, men slettes i sin helhed eller i blokke. Senere, med forbedringen af ​​halvlederteknologien, realiserede flash-hukommelsen også designet af en enkelt transistor (1T), der hovedsageligt tilføjede flydende gate og valgport til den originale transistor,

Et flydende skur til lagring af elektroner er dannet på halvlederen, hvor strømmen leder ensrettet mellem kilden og drænet. Den flydende port er pakket ind med en siliciumoxidfilmisolator. Over den er select/control gate, der styrer ledningsstrømmen mellem source og drain. Dataene er {{0}} eller 1 afhængigt af om der er elektroner i den flydende gate dannet på siliciumsubstratet. 0 med elektroner, 1 uden elektroner.

Flash-hukommelse, som navnet antyder, initialiseres ved at slette data før skrivning. Specifikt udvindes elektroner fra alle flydende porte. Nogle data vil snart blive returneret til "1".

Når du skriver, skal du kun skrive, når dataene er {{0}}, og ikke gøre noget, når dataene er 1. Når der skrives et 0, tilføres en højspænding til gate-elektroden og drænet, hvilket øger energien af elektroner ført mellem kilden og drænet. Dette tillader elektroner at bryde gennem oxidfilmisolatoren og ind i den flydende port.

Ved læsning af data tilføres en bestemt spænding til gate-elektroden, strømmen er 1, når strømmen er stor, og 0, når strømmen er lille. I en tilstand, hvor den flydende gate ikke har nogen elektroner (data er 1), tilføres en spænding til drænet, når der påføres en spænding til gate-elektroden, og der genereres en strøm på grund af bevægelsen af ​​et stort antal elektroner mellem kilde og afløb. I den tilstand, hvor den flydende gate har elektroner (dataene er 0), vil elektronerne, der ledes i kanalen, blive reduceret. Fordi spændingen påført til gate-elektroden absorberes af de flydende gate-elektroner, er det vanskeligt at påvirke kanalen.