Новые технологии:

Что же предпочесть???

News image

С этим пока не определились даже многие производители аппаратуры и кинопрокатчики. При всей привлекательност...

NEC: одним сторонником HD DVD стало меньше?

News image

Компании Sony и NEC предприняли весьма важный шаг, который может сильно повлиять на дальнейшее развитие конк...

Авторизация





Stacked Gate Cell
Технологии - О USB flash памяти

stacked gate cell

Ячейка с многослойным затвором -- наиболее старый и одновременно простой тип ячейки памяти EEPROM. В основе ее лежит полевой транзистор, имеющий, впрочем, некоторое отличие от классического аналога в виде еще одного, так называемого плавающего затвора. Этот затвор является неотъемлемой частью всех модификаций flash-памяти: он играет ту же роль, что и конденсатор в DRAM, т. е. хранит запрограммированное значение. На плавающий затвор путем двух квантовых процессов помещаются заряды с разными значениями, которые влияют на поле основного, или управляющего затвора

Таким образом, состояние транзистора (проводящее или непроводящее) зависит в данном случае сразу от обеих баз. Плавающий затвор изолируется от стока, истока и управляющего затвора тончайшим слоем (около 10 нм при 1-микронном процессе производства) окиси кремния. Следовательно, чтобы сообщить заряд плавающей базе, приходится пускаться на всевозможные ухищрения. Рассмотрим вначале процесс удаления содержимого ячейки. Здесь и далее будем полагать, что исток и сток представляют собой полупроводники p-типа, а значит, для выключения транзистора необходимо создать в канале отрицательное поле, блокирующее процесс перехода электронов. Между истоком (+) и управляющим затвором (--) прикладывается напряжение, которое приводит к появлению электрического поля высокой напряженностью 10 МВ/см вдоль слоя окиси между плавающим затвором и истоком. В результате квантового эффекта туннелирования Фаулера--Нордхейма (Fowler--Nordheim) заряд с плавающей базы перетекает к истоку. Стертая ячейка будет проводить ток ( 1 ), так как электрический барьер поля, обеспечиваемого плавающим затвором, исчез.

Во время программирования напряжение прикладывается уже между стоком и управляющей базой. Здесь плавающий затвор заряжается горячими электронами (Channel Hot Electrons -- CHE), которые генерируются в канале транзистора. Эти электроны называют горячими потому, что они обладают высокой энергией, достаточной, чтобы преодолеть потенциальный барьер, создаваемый тонкой пленкой окиси кремния. Эффективность процесса программирования в данной конфигурации ячейки крайне низка. Чтобы довести дело до конца, приходится прибегать к высокому напряжению, ток между истоком и стоком достигает 1 mA. Высокие напряжения, длительное протекание сильных токов, обусловленные невысокой эффективностью, приводят к значительному снижению надежности и устойчивости памяти.

Схема внутричиповых соединений достаточно проста -- каждая ячейка подключена как к линии слов, так и к линии битов. Фактически она находится на их пересечении, что вследствие наличия в схеме высокого напряжения приводит к значительному перерасходу места: линии истоков, битов и слов приходится располагать на достаточном удалении от других элементов схемы, чтобы обеспечить необходимый уровень изоляции.

Еще один существенный недостаток однотранзисторной ячейки -- подверженность эффекту избыточного удаления (overerase). Иногда плавающая база из-за дефектов в слое окисла, образовавшихся при производстве чипа или впоследствии при его эксплуатации, теряет при стирании слишком много электронов, которые уже не может восполнить процесс программирования. В результате после нескольких циклов стирания начинает проявляться положительное электрическое поле плавающего затвора, что приводит транзистор в состояние постоянно открыт вне зависимости от напряжения на управляющем затворе. Происходит заземление стока на битовую линию. А это означает, что битовая линия будет всегда выдавать 1 или 0 (в зависимости от типа базовой логики -- NAND или NOR) и чтение других ячеек станет невозможным.

Помимо эффекта избыточного удаления, однотранзисторная память подвержена и всем прочим недостаткам, присущим flash-ячейкам. В основном, они связаны с нарушениями в окисном слое: медленное стекание заряда (slow leaking bits), вызывающее снижение скорости чтения и даже битовые ошибки; с другой стороны, захват заряда (накопление избыточного отрицательного заряда на плавающем затворе) приводят к ухудшению времени стирания и программирования. Нарушение слоя окисла в некоторых случаях влечет за собой появление залипающих битов (stuck bits) -- ячеек, быстро теряющих или, наоборот, не желающих ни при каких обстоятельствах уступать свой заряд. Утешает только, что в не очень запущенных случаях время лечит дефекты, возникающие после захвата заряда. Последний постепенно рассасывается , и ячейка возвращается в свое нормальное состояние. Проблемы доставляет и группа эффектов, связанных с перекрестным влиянием операций чтения, стирания и программирования на соседние ячейки и целые области чипа.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Технология работы жёстких дисков:

News image

Fujitsu

Накопители со скоростью вращения шпинделя 15 000 об/мин предназначены для использования в тех случаях, когда требуется получить максимальную произво...

News image

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ ДИСКАХ

Существует много различных типов накопителей на жестких дисках, но практически все они состоят из одних и тех же основных деталей. Конструкции этих ...

News image

SCSI против IDE

Как вы уже сами, наверное, догадались, принципиальное отличие между продающимися винчестерами заключается в их интерфейсе. Несмотря на то, что бо...

Работа с технологией DVD:

HD DVD наступает под флагом компании NEC, но пока только в области DVD-ROM

News image

Глядя на сегодняшнее разнообразие оптических носителей, иногда вспоминаются мне старые добрые времена, когда фактическ...

Какая система используется на DVD для видео?

News image

DVD-Video унаследовал всю прелесть проблем несовместимости телестандартов NTSC и PAL, существующую со времён видеокасс...

Программы для профессионалов и очень продвинутых любителей

News image

Sonic (ранее Daikin) ReelDVD 2.5.1/3.02 - программа полупрофессионального уровня

Вариации на тему записываемых DVD

News image

На данный момент есть шесть стандартов на записываемые версии DVD-ROM: это DVD-R General для общего использования, DVD...

Программы для DVD авторинга

News image

Наиболее известные программы DVD авторинга Adobe Encore DVD Наверное, невозможно встретить современного человека...

Программы для продвинутых любителей

News image

Sonic DVDiT Professional Edition 2.5.2 - эта программа, несмотря на свою простоту, имеет ряд существенных отличий от п...

Копированию DVD будет положен конец?

News image

Американская ассоциация кино (MPAA), торговая организация, представляющая интересы кинокомпаний Paramount Pictures, Tw...

Как хранить компакт и DVD диски

News image

Проблеме обеспечения условий сохранности аудиовизуальных электронных материалов, записанных на различные многослойные ...