ic آیسی حافظه FLASH فلش NAND چیست؟؟ (آیسی حافظه هارد)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: حافظه فلش NAND نوعی فناوری ذخیره سازی غیر فرار است که برای نگهداری داده ها نیازی به برق ندارد. هدف مهم توسعه فلش NAND کاهش هزینه هر بیت و افزایش حداکثر ظرفیت تراشه بوده است تا حافظه فلش بتواند با دستگاه های ذخیره سازی مغناطیسی مانند هارد دیسک رقابت کند. فلش NAND طرفدارانی را در دستگاه هایی پیدا کرده است که فایل های حجیم اغلب در آنها آپلود و جایگزین می شوند. پخش کننده های MP3، دوربین های دیجیتال و درایوهای فلش USB از فناوری NAND استفاده می کنند.
فلش NAND داده ها را به صورت بلوک ذخیره می کند و برای ذخیره داده ها به مدارهای الکتریکی متکی است. هنگامی که برق از حافظه فلش NAND جدا می شود، یک نیمه هادی اکسید فلزی شارژ اضافی را برای سلول حافظه فراهم می کند و داده ها را حفظ می کند. نیمه هادی اکسید فلزی که معمولاً استفاده می شود یک ترانزیستور دروازه دارای گیت شناور است. ساختار این گیت ها شبیه به گیت های منطقی NAND است.سلول های حافظه NAND با دو نوع گیت کنترلی و گیت شناور ساخته می شوند. هر دو گیت به کنترل جریان داده کمک خواهند کرد. برای برنامه ریزی یک سلول، یک شارژ ولتاژ به گیت کنترل ارسال می شود.
حافظه فلش نوع خاصی از تراشه حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی (EEPROM) با قابلیت پاک کردن الکترونیکی است. مدار فلاش شبکه ای از ستون ها و ردیف ها را ایجاد می کند. هر تقاطع شبکه دو ترانزیستور را نگه می دارد که توسط یک لایه نازک اکسید از هم جدا شده اند - یکی از ترانزیستورها دروازه شناور و دیگری دروازه کنترل نامیده می شود . گیت کنترل دروازه شناور را به ردیف مربوطه خود در شبکه متصل می کند.
تا زمانی که گیت کنترل این پیوند را فراهم می کند، سلول حافظه دارای مقدار دیجیتالی 1 است که به معنای پاک شدن بیت است. برای تغییر سلول به مقدار دیجیتال 0 -- به طور موثر برای برنامه ریزی بیت -- باید فرآیندی به نام تونل سازی فاولر-نوردهایم یا به سادگی تونل سازی انجام شود.تونل زنی نحوه قرارگیری الکترون ها در دروازه شناور را تغییر می دهد. یک ولتاژ سیگنال در امتداد خط ستون مربوطه شبکه ارسال می شود، وارد دروازه شناور می شود و شارژ در دروازه شناور را به زمین تخلیه می کند. این تغییر باعث می شود که الکترون ها در سراسر لایه اکسید رانده شوند و بار روی لایه اکسید را تغییر می دهد که مانعی بین دروازه های شناور و کنترل ایجاد می کند. از آنجایی که این تغییر بار را به زیر یک ولتاژ آستانه معین کاهش می دهد، مقدار سلول به عدد دیجیتال 0 تبدیل می شود. یک سلول فلاش را می توان با اعمال شارژ با ولتاژ بالاتر پاک کرد - سلول فلاش را - به دیجیتال 1 بازگرداند - با اعمال شارژ ولتاژ بالاتر، که تونل زنی را متوقف می کند و شارژ را برمی گرداند. به دروازه شناوراین فرآیند به ولتاژی نیاز دارد که توسط مدار کنترل فعال ارائه می شود. اما سلول هایی که دستگاه فلاش را تشکیل می دهند، پس از قطع برق خارجی به تراشه، حالت شارژ یا تخلیه خود را به طور نامحدود حفظ می کنند. این همان چیزی است که حافظه فلش NAND را غیر فرار می کند.
- پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک