Memoria NAND flash: differenze tra le versioni

Versione delle 10:05, 25 lug 2023

Versione delle 13:00, 6 set 2023

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{{vedi anche|Floating Gate MOSFET}}

[[File:NAND FGMOS verbose.png|sinistra|miniatura|upright=1.5|Schema di un transistore a ''floating-gate''. Si noti la presenza dell'isola metallica immersa nel dielettrico di ''gate''.]]

Il dispositivo alla base di una matrice di memoria NAND flash, ed in generale di ogni memoria flash, è il transistore a ''floating-gate''. Questo dispositivo è nei fatti molto simile ad un normale [[MOSFET]], con la differenza che all'interno del [[dielettrico]] d'isolamento (tipicamente [[silice]], <chem>SiO_2</chem>) tra il contatto di gate ed il canale in [[silicio]] viene cresciuta un'isola metallica, tipicamente costituita da un metallo o da uno strato di silicio [[Siliciosilicio policristallino|policristallino]] degenere. Tale isola, priva di un collegamento elettrico diretto, si trova sempre in uno stato di alta [[impedenza]] e, per tale ragione, viene definita flottante (da cui il nome ''floating-gate transistor'').<ref name=":1">{{Cita pubblicazione|nome=Fujio|cognome=Masuoka|nome2=Hisakazu|cognome2=Iizuka|data=1985-07-23|titolo=Semiconductor memory device and method for manufacturing the same|numero=US4531203A|accesso=2023-07-05|url=https://patents.google.com/patent/US4531203/en}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://www.nexthardware.com/focus/le-memorie-nand-flash-facciamo-il-punto--183/|titolo=Le memorie NAND Flash, facciamo il punto ...|sito=Nexthardware|lingua=it|accesso=2023-07-05}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://flashdba.com/2015/01/09/understanding-flash-floating-gates-and-wear/|titolo=Understanding Flash: Floating Gates and Wear|sito=flashdba|data=2015-01-09|lingua=en|accesso=2023-07-05}}</ref>

Questo dispositivo è naturalmente adatto per applicazioni di memorizzazione. Il funzionamento è del tutto identico a quello di un normale transistore MOS, con la peculiarità di poter modificare la tensione di soglia <math>V_T</math> iniettando o rimuovendo carica dalla ''floating-gate''. Tali operazioni, dette rispettivamente di programmazione e cancellazione, sono non-distruttive per il dispositivo e permettono quindi l'operazione del transistore come unità di memoria riprogrammabile. In tal senso, l'informazione logica viene rappresentata dal valore di <math>V_T</math>: nel caso più semplice è possibile rappresentare un singolo bit associando al valore logico 1 lo stato fisico di "soglia bassa" ed al valore 0 lo stato fisico di "soglia alta". La soglia viene valutata in fase di lettura del bit polarizzando il transistore con una tensione alla gate accessibile, detta anche ''control-gate'', più alta della soglia rappresentante il bit 1 e minore della <math>V_T</math> rappresentante il bit 0. In questo modo i due stati possono essere distinti valutando la corrente che è in grado di scorrere da ''drain'' a ''source'' (se alta si leggerà 1, se bassa 0).<ref>{{Cita pubblicazione|data=2004|titolo=Floating Gate Devices: Operation and Compact Modeling|rivista=SpringerLink|pp=7-9|lingua=en|accesso=2023-07-06|doi=10.1007/b105299|url=https://link.springer.com/book/10.1007/b105299}}</ref>