정보

플래시 메모리 작동 방식 : 작동

플래시 메모리 작동 방식 : 작동


모든 형태의 반도체 메모리 및 기타 전자 기술과 마찬가지로 플래시 메모리의 작동 방식을 이해하는 데 도움이됩니다.

사실 플래시 메모리 기술의 작동은 기존의 EPROM 기술과 매우 유사하지만 플래시가 훨씬 더 편리한 방식으로 작동하더라도 개념은 매우 유사합니다.

플래시 메모리 작동 기본 사항

플래시 메모리는 각 메모리 셀을 구성하는 데 몇 가지 구성 요소 만 필요하기 때문에 고밀도 메모리를 제공 할 수 있습니다. 사실 메모리 셀의 구조는 EPROM과 매우 유사합니다.

각 플래시 메모리 셀은 소스 및 드레인 전극이 약 1µm 길이의 채널로 분리 된 기본 채널로 구성됩니다. 플래시 메모리 셀의 채널 위에는 일반적으로 두께가 100Å에 불과한 매우 얇은 산화물 층에 의해 채널과 분리 된 플로팅 게이트가 있습니다. 메모리의 안정적인 작동에 중요한 것은이 계층의 품질입니다.

플로팅 게이트 위에 제어 게이트가 있습니다. 이것은 쓰기 사이클 동안 게이트 커패시턴스를 충전하는 데 사용됩니다.

기존 EPROM의 경우 이러한 메모리 칩은 UV 광선을 적용하면 지워집니다. 이를 수용하기 위해 이러한 메모리 장치에는 UV 광선에 노출 될 수있는 반투명 창이 있습니다. 그러나이 프로세스는 20 분 이상 걸립니다. 또한 메모리 칩을 회로에서 제거하고 자외선을 차단할 수있는 특수 지우개에 넣어야합니다.

플래시 메모리 셀은 플로팅 게이트에 전하를 저장하여 작동합니다. 그런 다음 전하의 존재에 따라 채널이 전도되는지 여부가 결정됩니다. 읽기 사이클 동안 출력의 "1"은 채널이 낮은 저항 또는 ON 상태에 있음을 나타냅니다.

플래시 메모리 셀을 프로그래밍하는 것은 조금 더 복잡하며 열전자 주입으로 알려진 프로세스를 포함합니다. 프로그래밍 할 때 제어 게이트는 "프로그래밍 전압"에 연결됩니다. 그러면 드레인은 소스가 접지에있는 동안이 값의 약 절반의 전압을 보게됩니다. 제어 게이트의 전압은 유전체를 통해 플로팅 게이트에 연결되어 플로팅 게이트를 프로그래밍 전압으로 높이고 그 아래의 채널을 반전시킵니다. 이것은 더 높은 드리프트 속도와 증가 된 운동 에너지를 갖는 채널 전자를 초래한다.

에너지 전자와 결정 격자 사이의 충돌은 실리콘의 온도를 상승시키는 열을 발산합니다. 프로그래밍 전압에서 전자는 자신의 운동 에너지를 주변 원자로 충분히 빠르게 전달할 수 없으며 "더 뜨거워지고"더 멀리 흩어지며 많은 부분이 산화물 층으로 흩어집니다. 이러한 전자는 장벽을 극복하는 데 필요한 3.1eV (전자 볼트)를 극복하고 플로팅 게이트에 축적됩니다. 탈출 할 방법이 없기 때문에 지우기주기에 의해 제거 될 때까지 그대로 남아 있습니다.

플래시 메모리의 지우기주기는 Fowler-Nordheim 터널링이라는 프로세스를 사용합니다. 이 프로세스는 프로그래밍 전압을 소스로 라우팅하고 제어 게이트를 접지하고 드레인을 부동 상태로 두는 방식으로 시작됩니다. 이 상태에서 전자는 소스쪽으로 끌려 가고 얇은 산화물 층을 통과하여 플로팅 게이트를 통과합니다. 이로 인해 플로팅 게이트에 전하가 없습니다.

일반적으로 지우기 프로세스는 몇 밀리 초 동안 만 지속됩니다. 완료되면 블록의 각 플래시 메모리 셀이 완전히 지워 졌는지 확인합니다. 두 번째 지우기주기가 시작되지 않은 경우.

플래시 메모리 프로그래밍

플래시 메모리의 초기에 사용을 제한하는 요인 중 하나는 삭제 프로그램주기의 수가 제한 되었기 때문에 플래시 메모리를 프로그래밍하는 주제였습니다. 이것은 얇은 게이트 산화물 층의 파괴적인 파괴로 인해 발생했습니다. 플래시 메모리의 초기 사례 중 일부는 단지 수백 사이클 만있었습니다. 이제 플래시 메모리 기술이 크게 향상되었으며 제조업체는 플래시 메모리 수명이 더 이상 문제가되지 않는다는 수치를 인용합니다.

플래시 메모리의 이러한 개선의 대부분은 산화물 층의 품질을 개선함으로써 이루어졌습니다. 플래시 메모리 칩 샘플이 더 낮은 수명을 갖는 것으로 확인되면 일반적으로 산화물 성장에 최적화되지 않은 제조 공정으로 인해 발생합니다. 이제 플래시 메모리를 프로그래밍하는 것은 문제가되지 않으며 플래시 메모리를 사용할 때 칩은 제한된 수명을 가진 항목으로 취급되지 않습니다.

플래시 메모리 액세스

플래시 메모리는 특정 유형의 플래시 메모리의 개별 주소에서 데이터 읽기를 수행 할 수 있지만 플래시 메모리의 블록에서만 지우기 및 쓰기 작업을 수행 할 수 있다는 점에서 대부분의 다른 유형의 전자 메모리와 다릅니다. 일반적인 블록 크기는 64, 128 또는 256kB입니다. 이를 수용하기 위해 플래시 메모리를 구동하는 데 사용되는 저수준 제어 소프트웨어는 읽기 및 쓰기 작업이 올바르게 수행되어야하는 경우이를 고려해야합니다.

플래시 메모리 기술은 매우 높은 밀도의 메모리 형태를 제공 할 수 있습니다. 요즘은 매우 안정적이며 다양한 용도로 데이터를 저장하는 데 사용할 수 있습니다. 플래시 메모리 스틱부터 카메라 메모리 카드까지의 모든 것 컴퓨터의 드라이브.

비디오보기: MOSFET 간략한 설명 (십월 2020).