五千年(敝帚自珍)

主题:同学们,“半导体存储器导论课”第二课开始点名,分组讨论了, -- 老瑞

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    • 家园 瑞老师,提个建议,半导体存储器导论课程,能不能理论联系实际

      先通俗的给我们介绍一下,比如,半导体存储器是现代信息技术里面的关键,在这个层面上,对于它的应用领域展开一下多讲些。有点普及知识性质的那样,让不是这个专业的同学也能大体了解一下。在此基础上,再仔细讲解其原理。我想这样做同学们会容易理解些。

      我记得当时我们学半导体,就是二极管,三极管。好像还有触发器什么的。

      俺对信息技术比较感兴趣,也想听的更明白些。

      谢瑞老师为我们授业解惑!

    • 家园 不好意思,老师不敢当,凑数说说闪存

      这里的水太深了,我常是默默地看,不敢多言,老师还是老瑞您,我刚好工作与这不远,能写的我会尽量,欢迎拍砖。

      (2)凑数的说说闪存(Flash memory)

      Flash memory 有NAND 和NOR型,这都是元东芝的叫外冈富士雄的研究员在1987年发明的(这老兄也与东芝打了奖金的官司现在像到东北大当教授了)。由于NOR型写入速度不高,线路不易微细化,现在常说的闪存都是NAND型。下图就是NAND型闪存的一个cell的微结构示意图。

      点看全图

      与我前面介绍过的DRAM相比,它没有了电容,只是在MOS的结构上改了,做了个两层的gate,上层的gate是控制gate与word line连接,下层的gate 是形成于Si基板表面氧化物层上,其与上层的gate也隔着一层氧化物层,称为浮游gate, 就是靠它的带电来实现存储,初期状态无电子为1,有电子时为0。

      在0的写入时,gate电极和drain电极间加高电压,使得drain部的电子突破氧化物层的能垒,靠隧道效应进入浮游gate, 如此,断电时浮游gate内的电子由周围的氧化物膜来绝缘保持,从而实现了不挥发性。

      读数据时,给gate电极上加上电压来导通MOS, 存储了数据0的cell由于drain部的电子进入到了浮游gate而导致流过channel 的电流相对较小。也就是说,gate电极加一定的电压后,流入bit线的电流大的cell存储的是1,反之是0。

      看到这,就可看出NAND flash memory的优点哪,它可以多个cell共有控制的导线而简单化,由此数据的读写可以用称为一页的方式来进行,旧型号的NAND一般是一页512 byte, 现在新型的电极配线已为40纳米,一页为2014byte。它的数据读出速度是50ns,但写入就慢了据说为1s;再者浮游gate周围的氧化物膜由于经常使用而劣化,导致写入数据0时过量的电子进入浮游gate,读数据时,该cell的电压发生异常而出错。这就是flash memory的大问题,想必很多人都有过数据读不出的经历。尽管NAND在设计上每一页都配有存储纠错的另外的byte来更新而格式化。

      关键词(Tags): #闪存#微结构
      • 家园 没有40纳米的配线吧?

        TOSHIBA最新的量产应该是56NM,SAMSUNG好象是52NM,MICRON是50NM。

        TOSHIBA公布的最新计划是45NM,SAMSUNG公布的是36NM,但是都没有ENGR SAMPLE。

        NAND目前可以说是LITHO最强大的推动力了。

      • 家园 老兄太谦虚了。

        我估计要从最基本的能带说起,然后说FET管结构啥的。不然肯定一堆人看不懂。

        另一个问题是,NAND和NOR型的CELL结构上似乎应该一样,但氧化层厚薄不同,由此带来连接方式的不同,构成了NAND和NOR。不知是否如此?

        • 家园 我对NOR不太了解

          NAND是基于32个CELL的读写,NOR也是这样吗?

          • 家园 I am not sure

            点看全图

            外链图片需谨慎,可能会被源头改

            点看全图

            外链图片需谨慎,可能会被源头改

            We call NOR and NAND since we read/write the memories by the different logic methods, whatever the cell number is.

            PS: if you can\'t see the figures, just right click, then choose \"view image\".

        • 家园 同意!

          两位都有花!

          支持“南越”老兄继续写下去,

          这里没什么“老师”的,

          有时候,自己的看法也不一定对的,或者是片面的,

          把自己知道的写出来,给大家看看。

          这里大家都是来自不同专业的,

          你一言,我一语,

          或许我们的认识可以有新的提高。

          “西潜”老兄,您的雄文“晶体管发明简史”的铁牛扛了可是好一阵了哈

          最新的更新还是2007年-7月-1号的,

          俺一直等着您的更新啊---

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