作者jfsu (水精灵)
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标题Re: [问题] WiKi上面对Flash Memory的解释
时间Mon Jul 14 14:28:18 2008
: http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E9%97%AA%E5%AD%98&variant=zh-tw
: 令我不了解的是:
: 页面上说Floating Gate被氧化层包围而绝缘,但是又会抓住任何在Floating Gate
: 上停留的电子,并且在一般的状态下可以经过好几年。
: 既绝缘又会有电子跑进去?这是不是有什麽没有叙述完呀?到底电子是怎麽跑进去
: 的呢?还请强者大大代为说明一下,感谢。
: ---
: 抱歉,我好像看到段落後面说明了。如果 I_DS 够大的话,会有「热电子」跑到
: Floating-Gate 。
: 不晓得我有没有看错... 。不过,那个热电子还真强阿,到处跑的。
身为一个flash memory designer的我,就简单的补充一下。
1.电子的进入主要是依量子物理中的穿遂效应(tunneling effect)。
这些电子要进入floating gate的机率是非常低的,所以又称幸运电子(lucky electron
可能几千几百颗之中才有不到10颗克服种种困难才得以进去。
2.该floating gate的材料是比较特别的,有比较深的位能井,可以捕捉这些幸运电子
如氮化矽(SiN)。
3.热电子当然会到处跑,这是缺点也是优点。对MOS元件而言,这是缺点,而且是非常
不好的效应,它会造成substrate的damage与leakeg,甚至让MOS失效或老化。
但应用在memory,却又是它的迷人之处。藉着控制这些"幸运"的热电子,
我们才有机会改变储存装置的功能,好比你控制篮板球,就能掌握整个比赛一样。
4.Flash memory的操作方式就三种:写入*(Program),抹除(Erase)与读取(Read)
(*注:也有人说写入是write,但write指的是program与erase两种)
ps.在结构与设计上的不同,对於erase与program我们可分为channel hot electron
injection,简称 CHEI,中文读音近"去"与Fowler-Nordheim tunneling,简称
FN-tunneling。前者的优点是较快的写入速度,但比较耗电流,而後者则相反。
(请自行google或wiki,以上不再详述。)
5.一般这些电子可以存在的年限约10年左右,而每一次的erase/program,
(就是进出floating gate,都是对绝缘层是一种伤害),大概可以让你进出
约100,000次。前者我们称为资料保存性(data retention),後者是耐久性(endurance)
这也是flash要取代硬碟,必须要克服的难题!
6.另外,你的链结网页上的图片是所谓的split gate的flash,另一种常见的则是
stack gate。(split gate是SST的专利元件。)
就电路设计而言,split gate比起stack gate是非常简单的,主因之一是它没有
over erase的问题,所以就不用另外作个电路与algorithm去解决它,但缺点是,
这种元件所占的面积比较大。
最後,flash memory的瓶颈不在电路,而是在制作元件所使用的材料与制程,
尤其是在90nm以下。传统的stack/split gate大概弄到45nm就算是它的极限了,
所以现在开始有相变化(PCM),或是其他什麽的研究。
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在台湾,何谓R&D工程师?
1.Reverse and Decap :IC反相工程,去胶,打开封装,拍照,复制电路布局。
2.Resign and Die :没死的就操到辞职,没辞职的就操到死。
3.Rework and Debug :计画永远跟不上变化,变化永远跟不上老板的一句话!
4.Relax and Delay :太过於轻松(Relax),那麽就会Random Death (随时阵亡)
但是外派到大陆的台弯郎,晚上是R (鸭)陪客户,白天是D (猪)任人宰割!
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 203.66.222.12
1F:推 xzcvb:使用您说的SiN来做floating gate, cycle达不到10万次... 07/14 20:03
2F:→ xzcvb:还有热电子不会造成substrate的damage,它damage的是gate ox 07/14 20:04
3F:推 Maybetrue:GJ! 07/14 21:11
4F:推 TroyLee:GJ = Good Job? 这样缩写还挺怪得@@ 07/14 21:47
5F:推 Maybetrue:这个缩写在某些板面上很常看到喔=w="... 07/15 16:11
6F:→ Maybetrue:最初的来源是巴哈姆特。 07/15 16:11