October 16 2017 23:07:32
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Характеристики бистабильного транзистора
ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

В ПЗУ однократно программируемых пользователем (ППЗУ) или Programmable ROM (РROM) в поставляемой изготовителем микросхеме все ЗЭ подключены к шинам. Процесс программирования заключается в пережигании изготовленных из нихрома или поликремния  плавких перемычек по заданному адресу с помощью мощных импульсов тока.

В многократно программируемых пользователем (репрограммируемых) ПЗУ или Erasable PROM (EPROM) применяют бистабильные МДП-транзисторы с электрически формируемыми низким U и высоким U уровнями порогового напряжения отпирания (рис.8.12,а). В режиме считывания при подаче на выбранную адресную шину X единичного напряжения, значение которого лежит между пороговыми уровнями U < UX < U, будут открыты только подключенные к шине транзисторы с низким пороговым уровнем (рис.8.12,б). Через шину данных, с которой соединен открытый транзистор, на вход усилителя чтения поступит ток, который преобразуется в единичный уровень напряжения на выходе.


Рис.8.12. Характеристики бистабильного транзистора (а); схема ЗЭ (б); структуры транзисторов с плавающим затвором (в) и МНОП (г)

Принцип действия бистабильных МДП-транзисторов базируется на создании в подзатворном диэлектрике объемного заряда, изменяющего напряжение отпирания. Для локализации заряда в диэлектрике наряду с основным формируют дополнительный поликремниевый затвор, не имеющий соединения с внешними электродами и называемый плавающим (рис.8.12,в).

В исходном состоянии заряд на плавающем затворе отсутствует, и транзистор имеет низкий уровень отпирания. Для перевода в нулевое состояние (программирования ячейки) устанавливаются высокие напряжения на шинах данных UY  > 10 В и адреса UX > UY . В сильном электрическом поле вблизи стока электроны переходят в диэлектрик, под действием поперечной составляющей поля движутся к плавающему затвору и заряжают его. Образующийся отрицательный заряд повышает напряжение открывания. Ток инжекции через диэлектрик весьма мал, что приводит к существенному интервалу времени программирования (на четыре порядка превышающего время считывания). Поскольку плавающий затвор полностью окружен диэлектриком, заряд сохраняется длительное время (десятки лет).

Стирание информации (удаление заряда с плавающего затвора) производят с помощью ультрафиолетового излучения, которое придает электронам дополнительную энергию, достаточную для их перехода в область подложки. Операция стирания выполняется через окно с кварцевым стеклом в корпусе ИМС, которая извлекается из рабочего устройства. При облучении удаляется содержимое всего накопителя. В каждом цикле стирания под действием облучения происходят небольшие изменения в структуре диэлектрика, что ограничивает число циклов перезаписи (несколько десятков).

Наряду с БИС ПЗУ с использованием ультрафиолетового стирания информации широко распространены устройства памяти с электрическим стиранием ЭРПЗУ (EEPROM). Конфигурация и расположение управляющего и плавающего затворов позволяют за счет высокого напряжения на управляющем затворе перевести на него электроны с плавающего затвора, восстановив низкий уровень порогового напряжения.

В ПЗУ с электрическим стиранием используют также структуры с двухслойным диэлектриком под управляющим затвором. Под затвором формируют слой нитрида кремния Si3N4, отделенный от подложки тонкой пленкой двуокиси кремния SiO 2  (рис. 8.12,г). Пороговое напряжение изменяют подачей на затвор импульсов положительного напряжения. Вследствие очень большого сопротивления слоя Si3N4 заряд электронов будет накапливаться на границе раздела диэлектриков и сохраняться длительное время. Изменение знака приложенных импульсов напряжения приводит структуру в состояние с низким пороговым уровнем.

Электрически стираемые РПЗУ предоставляют возможность стирания и перепрограммирования любого выбранного бита информации в соответствии с адресом ЗУ непосредственно в электронном изделии, в котором они используются. Кроме того, на несколько порядков увеличивается допустимое число циклов перепрограммирования.

Достоинством ПЗУ является простота ЗЭ и обслуживающих устройств, позволяющих создавать БИС ЗУ большой информационной емкости (более 1 Мбит) при невысокой стоимости.  

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 2,254,141 уникальных посетителей