Memoria NAND flash: differenze tra le versioni

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Il rumore telegrafico casuale, indicato come ''random telegraph noise'' (RTN), non è un fenomeno specifico che caratterizza l'affidabilità delle memorie NAND flash, bensì è presente nella maggior parte dei dispositivi elettronici. Nel caso di transistori MOS l'origine del processo si deve alla presenza di difetti nella regione d'interfaccia canale/ossido o nel dielettrico di ''gate''. Le dinamiche di cattura ed emissione di portatori, tipicamente elettroni, che avvengono durante il normale funzionamento del dispositivo portano a fluttuazioni locali dell'elettrostatica che si traducono in un rumore sulla corrente di uscita del transistore.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Francesco Maria|cognome=Puglisi|nome2=Paolo|cognome2=Pavan|nome3=Luca|cognome3=Vandelli|data=2015-04|titolo=A microscopic physical description of RTN current fluctuations in HfOx RRAM|editore=IEEE|pp=5B.5.1–5B.5.6|lingua=inglese|accesso=2023-07-06|doi=10.1109/IRPS.2015.7112746|url=http://ieeexplore.ieee.org/document/7112746/}}</ref>

Si consideri in questo senso l'effetto di una singola trappola. Polarizzando il transistore di modo da permettere il flusso di corrente attraverso il canale ci si aspetterebbe che questa fosse stabile nel tempo. Al contrario, la trappola ivi presente può dar luogo ad un segnale simile a quello di un telegrafo, ove la corrente oscilla tra due stati in maniera sostanzialmente casuale. I due stati sui quali la corrente oscilla, nel proseguoprosieguo detti di "alta corrente" e di "bassa corrente", sono associabili alle due configurazioni elettrostatiche del transistore ottenibili a pari tensioni applicate ma con la trappola RTN piena, ovvero che ha catturato un elettrone, o vuota, ovvero nella condizione successiva all'emissione del portatore. Quando un elettrone viene catturato, ad esempio all'interfaccia canale/ossido, l'inversione del canale nelle immediate vicinanze della trappola viene ridotta e la resistenza del canale aumenta conseguentemente, portando ad una diminuzione della corrente. Al contrario, l'emissione del portatore da parte della trappola ripristina la normale configurazione elettrostatica, che si traduce quindi nel ripristino della normale conduttanza di canale ed in un aumento della corrente d'uscita.<ref>{{Cita web|url=https://cpb.iphy.ac.cn/article/2017/1868/cpb_26_1_018502.html|titolo=Random telegraph noise on the threshold voltage of multi-level flash memory|sito=cpb.iphy.ac.cn|lingua=inglese|accesso=2023-07-06}}</ref>

Le dinamiche di RTN possono risultare un problema dal punto di vista dell'affidabilità delle memorie NAND flash poiché influenzano l'operazione di lettura della cella. In tal senso, considerato che la cella viene tipicamente operata in regime di sottosoglia e che l'effetto delle dinamiche di RTN può essere visto anche come un'oscillazione della tensione di soglia <math>V_T</math>, è facile comprendere come l'operazione di lettura, che si basa sulla comparazione della corrente che scorre in canale con una di riferimento, possa venire fortemente influenzata dal rumore telegrafico casuale.<ref name=":9">{{Cita pubblicazione|nome=Alessandro S.|cognome=Spinelli|nome2=Gerardo|cognome2=Malavena|nome3=Andrea L.|cognome3=Lacaita|data=2021-06|titolo=Random Telegraph Noise in 3D NAND Flash Memories|rivista=Micromachines|volume=12|numero=6|pp=703|lingua=inglese|accesso=2023-07-06|doi=10.3390/mi12060703|url=https://www.mdpi.com/2072-666X/12/6/703}}</ref> Dal punto di vista modellistico, il processo RTN può essere descritto come un [[processo telegrafico casuale]].<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Maurício|cognome=Banaszeski da Silva|nome2=Hans P.|cognome2=Tuinhout|nome3=Adrie|cognome3=Zegers-van Duijnhoven|data=2016-09|titolo=A Physics-Based Statistical RTN Model for the Low Frequency Noise in MOSFETs|rivista=IEEE Transactions on Electron Devices|volume=63|numero=9|pp=3683–3692|accesso=2023-07-07|doi=10.1109/TED.2016.2593916|url=https://ieeexplore.ieee.org/document/7539540}}</ref>