¿Cómo los transistores de puerta flotante no pierden la carga almacenada?

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He hecho todo lo posible para leer las explicaciones de Wikipedia de transistores de puerta flotante que se utilizan en la memoria flash . Parece que estos transistores tienen una región especial donde la carga se "almacena" y el circuito del usuario tiene que hacer ciertas manipulaciones eléctricas para "desbloquear" la región y alterar la carga.

Está bien, pero ¿cómo permanece esa carga allí para que el transistor no tenga necesidad de "renovación"? La memoria AFAIK que usa condensadores para el almacenamiento de datos debe "renovarse" porque los condensadores se descargan lentamente con el tiempo.

¿Cómo almacenan los transistores de puerta flotante la carga para siempre y no tienen necesidad de "actualizar"?

    
pregunta sharptooth

2 respuestas

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La respuesta corta es que no almacenan el cargo por tiempo indefinido, aunque el tiempo de retención de datos es en décadas, por lo general.

Los dispositivos de compuerta flotante se cargan a través de un óxido de túnel cuántico a un voltaje relativamente alto. En lenguaje sencillo. se aplica un alto voltaje a la puerta de control, y los electrones viajan a través del óxido del túnel a la puerta flotante. Hay una serie de sutilezas que no he tratado aquí, pero la idea básica es correcta.

En las partes modernas, la bomba de carga está dentro del IC, mientras que la gente mayor recordará los dispositivos que tenían un pin 'Vpp'.

El óxido del túnel es muy delgado, por cierto. El nodo de proceso para un dispositivo puede ser de 65 nm (aproximadamente el nodo práctico más pequeño para NOR flash, por cierto), pero el óxido del túnel es generalmente de 5 nm a 10 nm de espesor.

La carga en la puerta flotante eventualmente se descarga al estado no programado de la misma manera que se programó; mediante tunelización cuántica.

Tenga en cuenta que los dispositivos de compuerta flotante son altamente susceptibles de descarga bajo rayos X (un proceso comúnmente usado en la fabricación para inspeccionar las juntas de soldadura, particularmente bajo dispositivos BGA), por lo que es prudente tener capacidad de programación dentro del sistema.

HTH

    
respondido por el Peter Smith
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La diferencia entre DRAM (que almacena bits en pequeños condensadores y 'detecta' el voltaje en esos condensadores para leer los bits) y EPROM / EEPROM / FLASH es que este último usa condensadores flotantes : condensadores que tienen un lado no conectado.

Entonces, ¿cómo hacer la lectura de un condensador sin conexión? El condensador es la compuerta de un mosfet, y por lo tanto, la carga en el capacitor / compuerta influye en la conductividad del mosfet.

¿Y cómo se cambia la carga en un condensador de este tipo? Se usa un voltaje 'alto' para hacer un túnel de electrones en la puerta. Este proceso es un tanto destructivo, por lo tanto, estas memorias tienen un número limitado de ciclos de borrado / escritura.

¿Tales recuerdos almacenan su contenido para siempre? Bueno, sí, pero para valores pequeños de por siempre :) Piense en unos 10 años.

    
respondido por el Wouter van Ooijen

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