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【E問E答】EEPROM工作原理是怎樣的?

作者: 時間:2015-12-16 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  PROM是,主流產(chǎn)品是采用雙層?xùn)?二層poly)結(jié)構(gòu),其中有EPROM和等,工作原理大體相同。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/284441.htm

  PROM是,主流產(chǎn)品是采用雙層?xùn)?二層poly)結(jié)構(gòu),其中有EPROM和等,工作原理大體相同,主要結(jié)構(gòu)如圖所示:


  浮柵中沒有電子注入時,在控制柵加電壓時,浮柵中的電子跑到上層,下層出現(xiàn)空穴。由于感應(yīng),便會吸引電子,并開啟溝道。如果浮柵中有電子的注時,即加大的管子的閾值電壓,溝道處于關(guān)閉狀態(tài)。這樣就達(dá)成了開關(guān)功能。


  如圖2所示,這是EPROM的寫入過程,在漏極加高壓,電子從源極流向漏極溝道充分開啟。在高壓的作用下,電子的拉力加強(qiáng),能量使電子的溫度極度上升,變?yōu)闊犭娮?hot electron)。這種電子幾乎不受原子的振動作用引起的散射,在受控制柵的施加的高壓時,熱電子使能躍過SiO2的勢壘,注入到浮柵中。在沒有別的外力的情況下,電子會很好的保持著。在需要消去電子時,利用紫外線進(jìn)行照射,給電子足夠的能量,逃逸出浮柵。


  的寫入過程,是利用了隧道效應(yīng),即能量小于能量勢壘的電子能夠穿越勢壘到達(dá)另一邊。量子力學(xué)認(rèn)為物理尺寸與電子自由程相當(dāng)時,電子將呈現(xiàn)波動性,這里就是表明物體要足夠的小。就pn結(jié)來看,當(dāng)p和n的雜質(zhì)濃度達(dá)到一定水平時,并且空間電荷極少時,電子就會因隧道效應(yīng)向?qū)нw移。電子的能量處于某個級別允許級別的范圍稱為“帶”,較低的能帶稱為價帶,較高的能帶稱為導(dǎo)帶。電子到達(dá)較高的導(dǎo)帶時就可以在原子間自由的運動,這種運動就是電流。

  EEPROM寫入過程,如圖3所示,根據(jù)隧道效應(yīng),包圍浮柵的SiO2,必須極薄以降低勢壘。源漏極接地,處于導(dǎo)通狀態(tài)。在控制柵上施加高于閾值電壓的高壓,以減少電場作用,吸引電子穿越。


  要達(dá)到消去電子的要求,EEPROM也是通過隧道效應(yīng)達(dá)成的。如圖4所示,在漏極加高壓,控制柵為0V,翻轉(zhuǎn)拉力方向,將電子從浮柵中拉出。這個動作,如果控制不好,會出現(xiàn)過消去的結(jié)果。



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