闪存的工作原理

点击蓝字关注我们

关注、星标公众号，精彩内容每日送达
来源：网络素材

前言

闪存有两种分类，NAND型闪存主要用于存储

写操作

■MOS的特性

给栅极高电平，就导通

给栅极低电平，就截止

在MOS管的基础上加入浮栅层和隧穿层就变成浮栅晶体管（存储一位数据的基本单位）

■浮栅晶体管写操作（逻辑0）

当给栅极施加较高的高电平（较高的高电平才能让电子穿过隧穿层），电子到浮栅层就被绝缘层阻碍了

当给栅极低电平时，这时隧穿层就相当于绝缘层，这样电子就被存储起来了，这时隧穿层有电子表示逻辑0

■浮栅晶体管写操作（逻辑1）

这时给衬底较高的高电平时，电子就会从隧穿层被吸引出来，这时隧穿层没电子表示逻辑1

■小结

根据浮栅层有无电子就可以判断两种状态

读操作

可以通过判断浮栅层当前有无电子，来读取当前的状态

■如何判断有无浮栅层电子？

现在给栅极低电平，电子就会被吸引形成沟道（因为低电平不能让隧穿层导通，所以等价于绝缘层）

因为形成了沟道，D极和S极就有电流了，在这回路中加一个电流表来检测是否有电流

如果浮栅层里有电子的话，由于同性相斥，即使给栅极通电，电子也不会被吸引上来形成沟道

既然没沟道的话，那就没有回路，就检测不到有电流

矩阵控制

NAND Flash闪存的读写单位是页，擦写单位是块

可以看出两个浮栅晶体管共用一个N沟道，连接的是同一块衬底（因为衬底都是同一块，所以以块为单位）

闪存剖视图

闪存3D图

■如何以块为单位来读写？

当要给某一个晶体管写入逻辑0时，给该行较高的高电平（比如20V），给该列低电平（不形成回路，也就不阻碍电子流向浮栅层）

当给某一个晶体管写入逻辑1时，还是给该行较高的电平（比如20V），给该列高电平（形成回路，阻碍电子流向浮栅层）

总结

浮栅晶体管是存储一位数据的基本单元

根据浮栅层有无电子可以区分两种状态

想要了解FPGA吗？这里有实例分享，ZYNQ设计，关注我们的公众号，探索