数字电路基础 阎石 第七章 半导体存储器

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1、数字电路基础阎石第七章半导体存储器本文由baoyizhong0贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。《数字电子技术基础》（第五版）教学课件数字电子技术基础》第七章半导体存储器第七章半导体存储器！单元数庞大！输入/输出引脚数目有限7.1概述能存储大量二值信息的器件一、一般结构形式输入出电路I/O二、分类1、从存/取功能分：、从存/①只读存储器(Read-Only-Memory）Read-Only-Memory）掩模ROM可编程ROM可擦除的可编程EPROM②随机读/②随机读/写静态RAM（Random-Acc

2、ess-Memory）动态RAMRandom-Access-Memory）2、从工艺分：①双极型②MOS型MOS型7.2ROM7.2.1掩模ROM掩模ROM一、结构二、举例A0~An-1D0W0W(2n-1)Dm地A1址A0D3数D2据D1D0001101010101101101011100两个概念：?存储矩阵的每个交叉点是一个“存储单元”，存储单元中有器件存入“1”，无器件存入“0”中有器件存入“1”，无器件存入“0”存储器的容量：“字数x位数”掩模ROM的特点：掩模ROM的特点：出厂时已经固定，不能更改，适合大量生产简单，便宜，非易失性7.2.2可编程

3、ROM（PROM）可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同熔丝由易熔合金制成?出厂时，每个结点上都有?编程时将不用的熔断！是一次性编程，不能改写！7.2.2可编程ROM（PROM）可编程ROM（PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同写入时，要使用编程器7.2.3可擦除的可编程ROM（EPROM）可擦除的可编程ROM（EPROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同一、用紫外线擦除的PROM（UVEP

4、ROM）一、用紫外线擦除的PROM（UVEPROM）SIMOS(Stacked?gateInjuctionMOS)叠栅注入MOS管Gc:控制栅Gf:浮置栅工作原理：若Gf上充以负电荷，则Gc处正常逻辑高电平下不导通若Gf上未充负电荷，则Gc处正常逻辑高电平下导通,“写入”：雪崩注入,D?S间加高压（~25V）发生雪崩击穿20同时在Gc上加25V,50ms宽的正脉冲，吸引高速电子穿过SiO2到达Gf,形成注入电荷“擦除”：通过照射产生电子?空穴对，提供泄放通道紫外线照射20~30分钟（阳光下一周，荧光灯下3年）二、电可擦除的可编程ROM（PROM）二、电可擦

5、除的可编程ROM（E2PROM）总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同总体结构与掩模ROM一样，但存储单元不同为克服UVEPROM擦除慢，操作不便的缺点采用FLOTOX(浮栅隧道氧化层MOS管)Gf与D之间有小的隧道区，SiO2厚度<2×10?8m当场强达到一定大小（107V/cm）电子会穿越隧道,???“隧道效应”工作原理：Gf充电荷后，正常读出GC电压（3V）下，T截止未充电荷时，正常读出GC电压（3V）下，T导通充电：Wi,GC加20V,10ms的正脉冲，Bj接0电子隧道区→Gf放电：GC接0，Wi,Bj加正脉冲，Gf上电荷经隧道区放电三、快闪存储

6、器（FlashMemory）三、快闪存储器（FlashMemory）为提高集成度，省去T2（选通管）为提高集成度，省去T2（选通管）改用叠栅MOS管（类似SIMOS管）改用叠栅MOS管（类似SIMOS管）Gf与衬底间SiO2更薄（~15nm）10Gf与S区有极小的重叠区?（隧道区）*工作原理：向Gf充电利用雪崩注入方式，D?S加正压（V），Vss接06Gc加12V，us的正脉冲10Gf放电，利用隧道效应Gc=0,Vss加12V,100ns的正脉冲Gf上电荷经隧道区放电7.3随机存储器RAM随机存储器RAM7.3.1静态随机存储器（SRAM）静态随机存储器（

7、SRAM）一、结构与工作原理二、SRAM的存储单元二、SRAM的存储单元六管N沟道增强型MOS管T1~T4为基本RS触发器，作存储单元Xi=1时，能在1行中被选中，T5,T6导通，Q、Q′与Bj、B′j相通当CS′=0时，若R′=1,则A1导通，A2与A3截止，WQ→I，读操作O若R=0,则A1截止，A2与A3导通，W′I→Q，写操作OYj=1时，所在列被选中，?第i行T7,T8导通，这时?单元与缓冲器相连?第j列7.3.2*动态随机存储器（DRAM）动态随机存储器（DRAM）动态存储单元是利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理动态存储单元是利用MOS管栅

8、极电容可以存储电荷的原理7.4存储器容量的扩展7.4.1位扩展方式