Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2017-12-20 | 341 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Применение МОП-структур позволяет получить микросхемы для постоянных запоминающих устройст в (ПЗУ), о перативных запоминающих устройств (ОЗУ).
Перепрограммируемые (репрограммируемые) постоянные запоминающие устройства ПЗУ (РПЗУ), сохраняют записанную в них информацию в течение длительного времени даже при отключении источника питания. В то же время они допускают стирание записанной информации и запись новой информации.
РПЗУ обычно выполняют на основе МОП-транзисторов с так называемым ² плавающим ² затвором. К подобным транзисторам относятся структуры, изготовленные по ЛИЗМОП-технологии (рис. 6.5), название которых расшифровывается как МОП-транзисторы с лавинно-инжекционным затвором. Подробные ПТИЗ-транзисторы с индуцированными каналами p - или n -типа используются для записи цифровой информации.
ЛИЗМОП-транзисторы имеют "плавающие"затворы, которые, в общем случае, могут как накапливать заряд (заряжаться), так и разряжаться в процессе записи, перезаписи или стирания информации.
На рис. 6.5, а, б, показаны элементы памяти типа ЛИЗМОП с электрической записью (стиранием) информации и стиранием ультрафиолетовым излучением (УФ).
Внутри относительно толстой пленки окисла SiO 2 или нитрида кремния имеется, например, изолированный от канала (² плавающий ²) поликристаллический (проводящий) слой кремния, способный захватывать электроны (имеются ² плавающие ² затворы, захватывающие дырки из подложки). Заметим, что в структуре, приведенной на рис. 6.5, а, затвор З отсутствует.
Особенность транзисторов, структура которых показана на рис. 6.5, а, б, состоит в том, что они являются МОП-транзисторами с индуцированным каналом р -типа с типичной стокозатворной характеристикой, представленной на рис. 6.5, в.
|
а) б) в) г)
Рис. 6.5. Элементы памяти РПЗУ-УФ (а), РПЗУ-ЭС (б), стоко-затворная
характеристика (в) элементов типа ЛИЗПОП и элемент структуры накопителя (г)
В исходном состоянии у данных транзисторов p -канал отсутствует (рис. 6.5, в). Известно, что для создания р -канала в подобном ПТИЗ-транзисторе необходимо подать на контакт затвора З значительное отрицательное (по отношению к истоку) пороговое напряжение U зи пор0, так что исходному состоянию транзистора условно приписывается лог. ²0².
Если к стоковому p-n- переходу (между стоком и подложкой) приложить напряжение примерно U = 30 В (²+² на p -стоке), то начнется обратимый лавинный пробой p-n -перехода ²сток-подложка². Аналогично, пробой можно вызвать, приложив 50-100 В длительностью 100-200 мкс между стоком и истоком.
Образуемые в процессе лавинного пробоя электроны туннелируют через пленку SiO 2 в толстый слой нитрида кремния SiN 4, внутри которого локализован проводящий ²плавающий² затвор (рис. 6.5, а, б), созданный на основе проводящего кристаллического кремния.
Отрицательный заряд электронов, накопленных и зафиксированных в ²плавающем затворе² внутри пленки нитрида, притягивает к поверхности (под слой окисла) дырки из подложки. При большом заряде электронов формируется проводящий p -канал между истоком и стоком. При этом уменьшается (до нуля) величина порогового напряжения U зипор, необходимого для создания канала (рис. 6.5, г). Подобному состоянию транзистора (с зарядом в ²плавающем² затворе) приписывается состояние лог. ²1². Теперь достаточно приложить между стоком и истоком напряжение U си (²-² на стоке), и транзистор окажется в открытом (проводящем) состоянии, способном проводить ток.
Таким образом, программирование (занесение лог. ²1² в элемент памяти) производится путем импульсной подачи достаточно большого напряжения к p – n -переходу стока и инжекции электронов в структуру ² плавающего″ затвора.
|
После этого процесса программирования заряд, попавший в изоляционную пленку нитрида кремния, может удерживаться на плавающем затворе длительное время (годами); стеканию заряда обратно в подложку мешает высокое сопротивление пленки диэлектрика.
Заметим, что в МНОП-транзисторе с n -каналом внедрение заряда в пленку окисла характеризует лог. 0, записанный в ячейку памяти.
Стирание информации в одних микросхемах памяти производится путем подачи соответствующих напряжений на затвор. В других (РПЗУ-УФ; ультрафиолетовое стирание; рис. 6.5, а) – стирание реализуется путем облучения ультрафиолетовым излучением через прозрачную кварцевую крышку в корпусе микросхемы.
Информация в элементах памяти типа EPROM стирается с помощью облучения кристалла ультрафиолетовыми лучами, что отражается в отечественном термине для этой памяти - РПЗУ-УФ (репрограммируемые запоминающие устройства с ультрафиолетовым стиранием).
Таким образом, под действием электрического напряжения либо облучения УФ-излучением (примерно 20-30 минут) ²снимается² заряд с ²плавающих² затворов транзисторов, и все транзисторы накопителя оказываются установленными в состояние лог. ²0².
Накопитель со стертой конфигурацией информации можно запрограммировать вновь. Число циклов репрограммирования ограничено величинами порядка десятков-сотен раз, т. к. ультрафиолетовое облучение постепенно изменяет (ухудшает) свойства полупроводникового кристалла.
Микросхемы с возможностями многократного программирования со электрическим стиранием и записью конфигурации в специальных режимахтакже используют программируемые элементы в виде ЛИЗМОП-транзисторов. От описанного выше варианта эти микросхемы отличаются наличием средств электрического стирания записанной в память информации.
|
|
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!