Читайте также:
|
|
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) можно представить себе в виде матрицы постоянно разомкнутых или замкнутых контактов, пропускающих ток только в одном направлении (рис. 5.6).
Следует обратить внимание на то, что это устройство довольно похоже на ОЗУ, однако в нем отсутствуют цепи записи данных. Линии выбора строки и столбца получают сигналы от адресных линий так же, как и в ОЗУ, а адресация к отдельным ячейкам и считывание из них во многом схожи с аналогичными процессами в ОЗУ.
Существуют различные типы ПЗУ, и их главное различие состоит в том, каким путем получены замкнутые и разомкнутые контактные соединения. В запрограммированных ПЗУ с применением специальных масок (ПЗУ с масочным программированием) на заключительной стадии производства оставляются только необходимые соединения, а все ненужные исключаются.
В программируемых постоянных запоминающих устройствах (ППЗУ) контактные соединения выполнены из плавкого материала. В дальнейшем в ячейках с требуемым адресом они могут быть расплавлены (электрически программируемые ПЗУ). Это дает возможность пользователю запрограммировать устройство памяти после его изготовления в соответствии с предназначенной для хранения информацией.
Рис. 5.6. Схема масочного ПЗУ размерности 4Х4
Существуют ППЗУ с возможностями стирания хранимой информации и повторного программирования.
Программируемые ПЗУ с нихромовыми плавкими соединениями обладали недостатком — самовосстановлением, т. е. по прошествии какого-то времени некоторые из разрушенных соединений вновь становились проводящими. Этого недостатка удалось избежать благодаря применению вместо нихрома поликристаллического кремния в качестве материала плавкой перемычки.
Постоянные запоминающие устройства, включая программируемые пользователем, выпускаются также с применением полевых транзисторов вместо биполярных. Однако в перепрограммируемых ПЗУ используются только МОП‑транзисторы особого вида, называемые МОП‑транзисторами с плавающим затвором и лавинной инжекцией. Их можно рассматривать как р -канальные МОП‑транзисторы без внешних связей с затворами.
Подача повышенного напряжения на исток или сток (-30 В) приводит к инжекции электронов с высоким уровнем энергии в результате процесса, называемого лавинной инжекцией, в затвор из истока или из стока. Появившись на затворе, отрицательный заряд электронов создает электрическое поле в канале, стремящееся открыть р‑ канальный МОП‑транзистор (т. е. увеличить его проводимость между истоком и стоком).
Когда программирующее напряжение снимается, у электронов затвора нет пути для его разрядки, поскольку затвор окружен изолирующим слоем из двуокиси кремния (рис. 5.7 ). Поэтому заряд устойчиво сохраняется на затворе. Как показали эксперименты, двуокись кремния — настолько хороший изолятор, что даже по истечении 10 лет на затворе должно сохраниться более 70 % заряда.
Рис. 5.7. МОП-транзисторы ячейки перепрограммируемой памяти: с плавающим затвором (а), с составным затвором (б)
Поскольку с затвором нет соединений, электроны не могут быть удалены с него электрическими средствами.Однако если МОП‑транзистор с плавающим затвором и лавинной инжекцией подвергнуть воздействию ультрафиолетовых лучей, электроны получат достаточную энергию, чтобы перескочить обратно на кремниевую подложку. При этом затвор разряжается, и ячейка возвращается в свое первоначальное незапрограммированное состояние. Таким образом, перепрограммируемые ПЗУ могут программироваться и использоваться как обычные ПЗУ с масочным программированием, но позже, если потребуется, их можно перепрограммировать после воздействия ультрафиолетовыми лучами.
Вопросы для самоконтроля
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 18 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |