闪存技术解密:从构成到工作原理全面剖析

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闪存技术解密:从构成到工作原理全面剖析

2024-06-05 15:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

在我们日常使用的电子设备中,闪存是一种重要的存储介质。了解闪存的组成和工作原理,可以让我们更好地理解它的“出生”,以及为什么它在存储领域如此重要。本文将从闪存的构成和工作原理入手,对其进行全面剖析。

1:闪存的构成和存储单元

闪存的存储单元采用了三端器件,与场效应管具有相同的名称:源极、漏极和栅极。其中,栅极与硅衬底之间有一层二氧化硅绝缘层,用于保护浮置栅极中的电荷不泄漏。这种结构使得闪存存储单元具有电荷保持能力,类似于水装在瓶子里一样,一旦注入电荷,它就会一直保持下去,直到被再次注入或释放,因此闪存具备记忆功能。

2:NAND型闪存和NOR型闪存

闪存分为NAND型和NOR型两种主要类型。NAND型闪存的擦除和写入都基于隧道效应,电流通过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层,来对浮置栅极进行充电(写入数据)或放电(擦除数据)。而NOR型闪存的擦除仍然基于隧道效应(电流从浮置栅极到硅基层),但在写入数据时采用了热电子注入方式(电流从浮置栅极到源极)。

3:场效应管的工作原理

场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)是一种电压控制型半导体器件。相比双极型晶体管,它仅由多数载流子参与导电,因此也被称为单极型晶体管。FET具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

4:MOSFET在闪存中的应用

MOSFET是一种常用于存储数据的器件,在闪存中也起着重要的作用。数据存储在悬浮门(Floating Gate)中,每个门可以存储1比特的数据。MOSFET的结构通过控制栅极电压来实现数据的写入和擦除。具体步骤涉及到半导体基础知识,如果需要了解更多,请参考相关模拟电路书籍。

通过对闪存的构成和工作原理进行全面剖析,我们深入了解了这一重要存储技术的内部机制。闪存的组成和工作原理使其能够在电子设备中扮演重要角色,提供高速、可靠的数据存储。随着技术的不断发展,我们相信闪存将继续创新,为存储领域带来更加出色的表现。



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