第章存储器和可编程逻辑器件 个T 字线 字线 位线 位线 (b) 图97PN结击穿法PROM的存储单元
第9章 存储器和可编程逻辑器件 图 9-7 PN结击穿法PROM的存储单元 字 线 Wi 位 线 Di (a) V1 V2 位 线 Di 字 线 Wi (b)
第章存储器和可编程逻辑器件 个T 3)可擦除的可编程 ROM(EPROM) 这类ROM利用特殊结构的浮栅MOS管进行编程, ROM中存储的数据可以进行多次擦除和改写。 最早出现的是用紫外线照射擦除的 EPROM(Utra Violet Erasable Programmable Read-Only Memory, Ta] Th UVEPROM)。不久又出现了用电信号可擦除的可编程 ROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory简称E2PROM)。后来又研制成功的快闪存储器 ( Flash memory)也是一种用电信号擦除的可编程ROM
第9章 存储器和可编程逻辑器件 3) 可擦除的可编程ROM(EPROM) 这类ROM利用特殊结构的浮栅MOS管进行编程， ROM中存储的数据可以进行多次擦除和改写。 最早出现的是用紫外线照射擦除的EPROM(UltraViolet Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称 UVEPROM)。 不久又出现了用电信号可擦除的可编程 ROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称E 2PROM)。 后来又研制成功的快闪存储器 (Flash Memory)也是一种用电信号擦除的可编程ROM
第章存储器和可编程逻辑器件 ① EPROM的存储单元采用浮栅雪崩注入MOS管( Floating-gate Avalanche- njuction Metal- Oxide- Semiconductor,简称 FAMOS管)或叠栅 注入MOS管( Stacked- gate Injuction Metal- Oxide-Semiconductor,简称 SMOS管)。图9-8是SMOS管的结构示意图和符号,它是一个N沟道 增强型的MOS管,有G和G两个栅极。G栅没有引出线,而是被包围 在二氧化硅(SjO2)中,称之为浮栅,G为控制栅,它有引出线。若在 漏极D端加上约几十伏的脉冲电压,使得沟道中的电场足够强,则会 造成雪崩,产生很多高能量的电子。此时若在G上加高压正脉冲,形 成方向与沟道垂直的电场,便可以使沟道中的电子穿过氧化层面注入 到G,于是G栅上积累了负电荷。由于G栅周围都是绝缘的二氧化硅, 泄漏电流很小,所以一旦电子注入到浮栅之后,就能保存相当长时间 (通常浮栅上的电荷10年才损失30%)
第9章 存储器和可编程逻辑器件 ① EPROM的存储单元采用浮栅雪崩注入MOS管(Floating-gate Avalanche-Injuction Metal-Oxide-Semiconductor, 简称FAMOS管)或叠栅 注入MOS管(Stacked-gate Injuction Metal-Oxide-Semiconductor, 简称 SIMOS管)。 图 9-8是SIMOS管的结构示意图和符号，它是一个N沟道 增强型的MOS管，有Gf和Gc两个栅极。Gf栅没有引出线，而是被包围 在二氧化硅(SiO2 )中，称之为浮栅，Gc为控制栅，它有引出线。若在 漏极D端加上约几十伏的脉冲电压，使得沟道中的电场足够强，则会 造成雪崩，产生很多高能量的电子。此时若在Gc上加高压正脉冲，形 成方向与沟道垂直的电场，便可以使沟道中的电子穿过氧化层面注入 到Gf，于是Gf栅上积累了负电荷。由于Gf栅周围都是绝缘的二氧化硅， 泄漏电流很小，所以一旦电子注入到浮栅之后，就能保存相当长时间 (通常浮栅上的电荷10年才损失30%)
第章存储器和可编程逻辑器件 个T D SiO n+ n+ 图9-8 SIMOS管的结构和符号
第9章 存储器和可编程逻辑器件 图 9-8 SIMOS管的结构和符号 S D Gf Gc SiO2 N ＋ N ＋ P D G S f Gc
第章存储器和可编程逻辑器件 如果浮栅G上积累了电子,则使该MOs管的开启电国变 得很高。此时给控制栅(接在地址选择线上)加+5V电压时,该 MOS管仍不能导通,相当于存储了“0″;反之,若浮栅G上 没有积累电子,MOS管的开启电压较低,因而当该管的控制 栅被地址选中后,该管导通,相当于存储了“1〃。可见, SIMOS管是利用浮栅是否积累负电荷来表示信息的。这种 EPROM出厂时为全“1〃,即浮栅上无电子积累,用户可根据 需要写“0〃。 擦除 EPROM的方法是将器件放在紫外线下照射约20分钟, 浮栅中的电子获得足够能量,从而穿过氧化层回到衬底中, 这样可以使浮栅上的电子消失,MOS管便回到了未编程时的 状态,从而将编程信息全部擦去,相当于存储了全“1〃。对 EPROM的编程是在编程器上进行的,编程器通常与微机联用
第9章 存储器和可编程逻辑器件 如果浮栅Gf上积累了电子，则使该MOS管的开启电压变 得很高。此时给控制栅(接在地址选择线上)加+5V电压时，该 MOS管仍不能导通，相当于存储了“0”；反之，若浮栅Gf上 没有积累电子，MOS管的开启电压较低，因而当该管的控制 栅被地址选中后，该管导通，相当于存储了“1” 。可见， SIMOS管是利用浮栅是否积累负电荷来表示信息的。这种 EPROM出厂时为全“1” ，即浮栅上无电子积累，用户可根据 需要写“0” 。 擦除EPROM的方法是将器件放在紫外线下照射约20分钟， 浮栅中的电子获得足够能量，从而穿过氧化层回到衬底中， 这样可以使浮栅上的电子消失，MOS管便回到了未编程时的 状态，从而将编程信息全部擦去，相当于存储了全“1” 。对 EPROM的编程是在编程器上进行的，编程器通常与微机联用