Elektrode in een flashgeheugencel die rondom door een isolatiefilm is omgeven. Elektronen die hier worden opgeslagen veranderen de drempelspanning van de transistor, waardoor de gegevens ook zonder voeding behouden blijven.
Japanse benaming: フローティングゲート
“Floating gate” komt voor in 8 oefenvragen uit 3 onderwerpen, bijv. SRAM en flashgeheugen, DRAM, Oxidatie en diffusie.
Vakgebied: SRAM en flashgeheugen
Een flashcel met floating gate is een MOSFET met twee gestapelde gates. De onderste, de floating gate, is meestal van polysilicium en volledig geïsoleerd: een dun tunneloxide scheidt hem van het kanaal, en een inter-poly-diëlektricum scheidt hem van de control gate erboven. Het inter-poly-diëlektricum is doorgaans een ONO-stapel (oxide/nitride/oxide), omdat thermisch gegroeid oxide op gedoteerd polysilicium ruw is en een lagere doorslagsterkte heeft. De control gate is capacitief gekoppeld aan de floating gate, zodat de spanning op de floating gate een fractie is van de spanning op de control gate, bepaald door de koppelingsverhouding (coupling ratio).
Elektronen op de floating gate vormen negatieve lading die een deel van de control-gatespanning opheft, zodat een hogere spanning nodig is om het kanaal te inverteren en de drempelspanning stijgt. Programmeren voegt elektronen toe en verhoogt de drempel; wissen verwijdert ze en verlaagt hem. Bij het lezen wordt een vaste spanning tussen de twee drempelniveaus aangelegd en gecontroleerd of er stroom loopt. In NAND wordt de gewiste toestand met lage drempel volgens conventie als 1 gelezen, zodat gewiste flash als 0xFF wordt gelezen. Multi-level cells verdelen het drempelvenster in meer niveaus om meerdere bits per cel op te slaan.
Omdat de floating gate geen elektrisch contact heeft, moet de lading een isolator oversteken. Fowler-Nordheim-tunneling, aangedreven door een sterk veld over het tunneloxide bij een hoge spanning op de control gate of het substraat, wordt in NAND zowel voor programmeren als voor wissen gebruikt. NOR-flash programmeert doorgaans met channel hot-electron injection, waarbij elektronen die bij de drain worden versneld genoeg energie krijgen om de oxidebarrière te overwinnen. Omdat de omringende isolatoren dik genoeg zijn om lekkage bij normale spanningen te blokkeren, blijft de lading zonder voeding ongeveer tien jaar behouden. Herhaald cyclen beschadigt het tunneloxide geleidelijk, wat de endurance beperkt.
Een geleidende floating gate verdeelt zijn lading over de hele elektrode, zodat één lekpad door een defect in het tunneloxide alles kan laten weglekken, en dicht opeengepakte floating gates zijn capacitief gekoppeld aan hun buren. Charge-trapcellen slaan elektronen daarentegen op in traps in een isolerende laag siliciumnitride, waar de lading gelokaliseerd blijft. De SiO2/SiN/SiO2-stapel kan doorlopend op de wanden van verticale kanaalgaten worden gedeponeerd, en daarom wordt charge trapping veel gebruikt in 3D NAND, terwijl floating gates de planaire flash domineerden.
Antwoord: B. Deze wordt lager
Wanneer er elektronen (negatieve lading) in de floating gate zitten, wordt een deel van de gatespanning opgeheven en is een grotere spanning nodig om het kanaal te vormen, zodat de drempelspanning hoger is. Door bij het wissen elektronen weg te halen, wordt de drempelspanning lager, en door bij het schrijven elektronen te injecteren, hoger. Bij NAND wordt de gewiste toestand (lage drempel) in het algemeen als “1” en de geschreven toestand als “0” genomen, en daarom is de inhoud van gewist flash 0xFF.
De floating gate is volledig omgeven door isolatoren die elektronen bij normale bedrijfsspanningen niet kunnen oversteken, zodat geïnjecteerde lading jarenlang gevangen blijft. Alleen hoge programmeer- of wisspanningen laten de lading door het oxide tunnelen.
Programmeren voegt elektronen toe aan de floating gate, en hun negatieve lading verhoogt de drempelspanning. Wissen verwijdert ze en verlaagt de drempel weer.
Een floating gate is een geleidende elektrode van polysilicium die lading verdeeld over zich vasthoudt, terwijl een charge-trapcel lading opslaat in gelokaliseerde traps in een isolerende laag siliciumnitride. Charge trapping is toleranter voor enkele oxidedefecten en makkelijker te bouwen in 3D NAND.
Wanneer er elektronen (negatieve lading) in de floating gate zitten, wordt een deel van de gatespanning opgeheven en is een grotere spanning nodig om het kanaal te vormen, zodat de drempelspanning hoger is.
Wat gebeurt er met de drempelspanning van de cel wanneer bi…Zes transistors vormen de celopbouw van SRAM en een transistor met floating gate die van flashgeheugen.
Welke opbouw is juist voor een geheugencel van 1 bit van ee…Floating gate en ladingtrap zijn structuren van flash.
Welke combinatie van driedimensionale structuren wordt gebr…Een flashcel is een transistor met onder de gate een floating gate (of ladingvangende laag) die elektronen opslaat.
Wat is het juiste principe van schrijven en wissen van gege…Bij ladingvangende cellen worden elektronen niet in een geleidende floating gate maar in vangniveaus (traps) in een isolerende siliciumnitridelaag opgeslagen.
Welk materiaal wordt gewoonlijk gebruikt voor de laag die d…Numerieke apertuur (NA) Drempelspanning (threshold voltage) Niet-vluchtig geheugen Aspectverhouding Microcontroller (MCU) High-k/metal gate MRAM ReRAM (resistief geheugen) Thermische oxidatie 3D NAND