FLASH基本原理
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与SRAM、DRAM等易失性存储器不同,FLASH是利用浮栅中是否有电荷来存储信息的,如图1所示。其中浮栅与沟道间氧化层的厚度约为10nm,写入通过浮栅与源漏的穿过氧化层的隧道击穿来实现。而浮栅中的电荷会影响阈值电压,当栅极施加一定的电压时,浮栅中是否有电荷会通过源漏电流体现出来,反映存储的信息。写入则是通过浮栅与源漏的随道击穿来实现。
其中,FLASH又分为NOR型和NAND型。
如图2所示,NOR是当今Flash领域中最流行的阵列结构,它也被广泛应用于EPROM和EEPROM中,存储阵列中的所有单元以并列的方式连接,其最大的面积来自于金属线与扩散区的连接,其阵列中的每两个单元就需要一个接触孔,因而在所有Flash存储器中占用最多的面积。
NOR Flash允许对存储阵列中的任意一位进行随机访问,因而具有较高的读取速度,密度一般可达1Mb~1Gb,一般用于代码和指令的存储和执行。
为了减小存储单元尺寸,人们开发出了单元见互相串联的NAND型存储阵列结构,如图3所示。在同样的特征尺寸下,NAND结构可以提供更高的阵列密度。NAND结构的一个致命弱点在于,由于多个晶体管的串连,灵敏放大器在读取存储单元的状态时,采集到的信号比NOR结构下弱得多,这导致NAND单元的访问速度明显下降,在随机访问应用中失去竞争力,不得不通过系统级的串行访问模式来弥补。NAND Flash只能按一定的次序来读取存储阵列中的单元,需要较长的初始访问时间,但它的密度可以高达64Mb~16Gb,且编程和擦除速度远远高于NOR Flash,一般用于海量数据的连续存储。
图1 图2
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