Запоминающие элементы ПЗУ.

Также как и в ОЗУ для запоминания бита информации в ПЗУ предусматривается наличие элемента памяти. У однократно программируемых устройств в качестве запоминающего элемента используют проволочную перемычку между проводником адреса и проводником данных. Обычно, такая перемычка выполняется из материала с высоким удельным сопротивлением с целью получения малых токов пережигающих эти перемычки при программировании.

ПЗУ со стиранием информации ультрафиолетовым светом в качестве устройства запоминающего бит информации используют полевой транзистор с плавающим затвором (ПЛМОП). При программировании у такого транзистора в плавающем затворе наводится заряд, который имеет длительное время жизни после программирования и формирует проводящий канал транзистора. При освещении такого транзистора ультрафиолетовым светом заряд в плавающем затворе рассасывается и транзистор закрывается, т.е. проводимость канала становится равна нулю. Таким образом, запомненное значение бита информации определяется состоянием канала полевого транзистора.

Однако, наиболее удобными являются устройства памяти, которые могут хранить информацию при отключении питания, но программирование и стирание у которых осуществляется электрическими сигналами. В таких устройствах в качестве элемента памяти используют полевые транзисторы структуры металл-нитрид-окисел-полупроводник (МНОП) или металл-окись алюминия-окисел-полупроводник (МАОП).

Рис. 80. Конструкция МНОП транзистора.

На рис. 80 показана конструкция n-канального МНОП транзистора. В подложке p типа встроены два кармана с электронной проводимостью. Затем на кристалл нанесен слой двуокиси кремния, поверх которого нанесен слой нитрида кремния (SiN4), причем слой окисла не превышает 40 ангстрем, а слой нитрида около 700 ангстрем. По конструкции данный транзистор -- это n - канальный МОП транзистор с индуцированным каналом. При подаче на затвор положительного напряжения, превышающего критическую величину, благодаря тунельному эффекту на границе нитрида и окисла образуется объемный заряд. Окисел предохраняет заряд от исчезновения (утечки) и после снятия напряжения с затвора. После этой процедуры -- программирования, канал транзистора находится в проводящем состоянии. Физические свойства и толщина окисного слоя определяют величину напряжения программирования, быстродействие и время хранения заряда, и,следовательно, время хранения информации. Обычно, время хранения может составлять годы.

Для стирания информации нужно уничтожить объемный заряд. Это осуществляется подачей на затвор отрицательного напряжения равного по величине напряжению программирования.

Таким образом, использование МНОП или МАОП транзисторов позволяет построить запоминающие устройства с электрическим программированием и стиранием информации и длительным сроком хранения при отключенном источнике питания.

Лекция 27.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: