[計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)]第5章半導(dǎo)體存儲器(編輯修改稿)
2025-02-17 21:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 tox管的浮置柵與漏區(qū)之間有一個氧化層極薄的隧道區(qū) 。 當(dāng)隧道區(qū)的電場強(qiáng)度大到一定程度時 ,便在漏區(qū)和浮置柵之間出現(xiàn)導(dǎo)電隧道 ,電子可以雙向通過 ,形成電流 。 這種現(xiàn)象稱為隧道效應(yīng) 。 ?加到控制柵 Gc和漏極 D上的電壓是通過浮置柵一漏極間的電容和浮置柵一控制柵間的電容分壓加到隧道區(qū)上的 。 ?為了使加到隧道區(qū)上的電壓盡量大 ,需要盡可能減小浮置柵和漏區(qū)間的電容 ,因而要求把隧道區(qū)的面積作得非常小 。 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 32 ?為了提高擦 、 寫的可靠性 ,并保護(hù)隧道區(qū)超薄氧化層 ,在 E2PROM的存儲單元中除Ｆ lotox管以外還附加了一個選通管 ,如圖 67, T2為普通的 N溝道增強(qiáng)型 MOS管 (也稱選通管 )。 根據(jù)浮置柵上是否充有負(fù)電荷來區(qū)分單元的 1或 0狀態(tài) 。 由于存儲單元用了兩只 MOS管 。 限制了 E2PROM集成度的提高 。 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 33 3． 快閃存儲器 (Flash Memory) ?快閃存儲器吸收了 EPROM結(jié)構(gòu)簡單 、 編程可靠的優(yōu)點(diǎn) ,又保留了 PROM用隧道效應(yīng)擦除的快捷特性 ,而且集成度可以作得很高 。 圖 68是快閃存儲器采用的疊柵 MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖及符號 。 其結(jié)構(gòu)與 SIMOS管相似 ,二者區(qū)別在于快閃存儲器中 MOS管浮置柵與襯底間氧化層的厚度不到 SIMOS管中的一半 。 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 34 GCGfDSSGCGfDS i O2N+N+P隧 道 區(qū)GCDSWi（ 字 線 ）（ 位 線 ）BjVSS圖 68 快閃存儲器中的 MOS管及單元電路 （ a） （ b） 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 35 ?而且浮置柵一源區(qū)間的電容要比浮置柵一控制柵間的電容小得多。當(dāng)控制柵和源極間加上電壓時 ,大部分電壓都將降在浮置柵與源極之間的電容上?？扉W存儲器的存儲單元就是用這樣一只單管組成的 ,如圖 68（ b）所示。 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 36 ?快閃存儲器糅合了 PROM的特點(diǎn) ， 具有集成度高 、 容量大 、 成本低和使用方便優(yōu)點(diǎn) 。 產(chǎn)品的集成度在逐年提高 ,有人推測 ,在不久的將來 ,快閃存儲器很可能成為較大容量磁性存儲器 (例如 PC機(jī)中的軟磁盤和硬磁盤等 )的替代產(chǎn)品 。 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 37 ? [例 51]試用 ROM設(shè)計(jì)一個能實(shí)現(xiàn)函數(shù) y=x2的運(yùn)算表電路 ,x的取值范圍為 0~15的正整數(shù) 。 ? 解：因?yàn)樽宰兞?x的取值范圍為 0~15的正整數(shù) ,所以應(yīng)用 4 位 二 進(jìn) 制 正 整 數(shù) , 用B=B3B2B1B0表示 ,而 y的最大值是 =225,可以用 8位二進(jìn)制數(shù) Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0表示 。根據(jù) y=x2的關(guān)系可列出 ? Y Y Y Y Y Y YY0 ? 與 B B B B0之間的關(guān)系如表 52所示 。 根據(jù)表 52可以寫出 Y的表達(dá)式： ? Y7=∑（ 12， 13， 14， 15） ? Y6=∑（ 8， 9， 10， 11， 14， 15） ? Y5=∑（ 6， 7， 10， 11， 13， 15） ? Y4=∑（ 4， 5， 7， 9， 11， 12） ? Y3=∑（ 3， 5， 11， 13） ? Y2=∑（ 2， 6， 10， 14） ? Y1=0 ? Y0=∑（ 1， 3， 5， 7， 9， 11， 13，15 ） 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 38 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 十進(jìn)制數(shù) 注 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 輸 出 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 B3 B2 B1 B0 輸 入 表 52 [例 51]的真值表 2022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 39 ?根據(jù)表達(dá)式畫出 ROM存儲點(diǎn)陣如下圖 。 圖 69 [例 61]ROM點(diǎn)陣圖 W0 W1 W2W3W4W5W6 W7 W 8W9W1 0W1 1W1 2W1 3W1 4W1 5B3B2B1B0與門陣列地址譯碼器或門陣列存儲矩陣Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y011112022/2/14 東北大學(xué)信息學(xué)院 40 隨機(jī)存取存儲器 ?隨機(jī)存取存儲器 RAM （ Random Access Memory） 可隨時從任一指定地址存入 （ 寫入 ）或取出 （ 讀出 ） 信息 。 在計(jì)算機(jī)中 ， RAM用作內(nèi)存儲器和高速緩沖存儲器 。 RAM分為靜態(tài) RAM和動態(tài) RAM；靜態(tài) RAM又分為雙極型和 MOS型 。 2022/2/14 東
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