¿Por qué son tan gruesas las dimensiones de una capa de compuerta flotante en un MOSFET?

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Para un MOSFET de compuerta flotante, para hacer que la compuerta de control funcione (en general) debe hacer que la capa de óxido sea delgada (~ 100 Angstroms) y la capa ONO (nitruro de oxígeno, actúa como aislante) ( ~ 200 Angstroms). Sin embargo, hacerlo demasiado delgado provoca fugas eléctricas. Lo que quiero saber es, ¿por qué parece que ninguna de estas limitaciones se aplica a la capa de puerta flotante?

En muchos esquemas para FG-MOSFETS, la capa de la puerta flotante es siempre mucho más grande (~ 1500 Angstroms) que las capas de óxido y ONO. Pero hacer que el FG sea grueso solo coloca la compuerta de control más lejos, así que parece que realmente no importa qué tan grueso sea el FG, la misma cantidad de carga pasa de todos modos, ¿por qué sucede esto? Sé que no necesita un voltaje de umbral grande ya que una interferencia de compuerta flotante cargada entre el CG y el semiconductor aumentará el diferencial de voltaje en una celda que ha sido programada. Supongo que tiene algo que ver con la conductividad, pero no sé lo suficiente sobre ingeniería eléctrica para estar seguro.

FGmos http://www.cse.scu.edu/~tschwarz/ coen180 / LN / Images / flash.bmp

Lo siento por la confusa publicación, pero la electrónica no es mi especialidad, así que no sé si tengo todos los términos correctamente. Cualquier ayuda sería apreciada grandemente.

    
pregunta Richard Roe

1 respuesta

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versión corta: el supuesto "Lo que quiero saber es, ¿por qué parece que ninguna de estas limitaciones se aplica a la capa de la puerta flotante?" es incorrecto, pero con algunas advertencias.

Puedes hacer una puerta flotante en cualquier proceso si tienes tu óxido lo suficientemente limpio. Su "óxido crecido" entre el canal y la primera capa es mucho mejor porque no tiene trampas causadas por las impurezas que ven los óxidos depositados; sin embargo, en realidad es un poco más complicado que eso, ya que con los ciclos de inyección, se observa una fuga de regreso desde la puerta hasta el borde de drenaje.

Para los procesos analógicos, construyo puertas flotantes que se parecen a esto:

Sevendiferentescuandoestoyhaciendoalmacenamientodigital,peroparaestademostración,eldiseñodelapuertaflotanteanalógicatienemássentido.Hagoqueelnodoseanegativoalponercargaenelpolietilenoflotanteatravésdelainyeccióndeelectronesencaliente,queeslafísicaclásica.Hagoqueelnodoseapositivoatravésdelaunióndeltúnel.

Cuandoseinyecta,ustedesportadordecalefacciónysitienesuerte(norealmente,eltrabajodeHaslerlodescribeexplícitamente),algunoslohacenenlapuerta,comoporejemplo:

La inyección es una función del campo, por lo que tiene un campo alto en el borde de drenaje. Algunos de los electrones se pueden atascar en el óxido y empiezas a ver un túnel de banda a banda después de un montón de ciclos. El óxido cultivado es limpio, pero no perfecto. Cuantos ciclos Depende de qué tan rápido intentaste programar las cosas. Si pongo un dispositivo en el umbral inferior y puse un Vds grande (más grande que el proceso) a través de él y lo mantengo durante un día, básicamente arroja suficiente carga en el óxido para que pueda observar la fuga. Para el voltaje de proceso, generalmente obtengo alrededor de 100k escrituras en el voltaje de proceso antes de que las cosas salgan mal. Este es el mismo problema que hace que las unidades FLASH se atasquen los sectores.

    
respondido por el b degnan

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