플래시 메모리

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Transcript 플래시 메모리

Chapter 9.
Integrated Circuits (집적 회로)
Single Electron Transistor
Memory
메모리 소자
Memory Hierarchy
양자역학의 세계
D램 (DRAM)
플래시 메모리 (Flash Memory)
플렉시블 메모리 (Flexible Memory)
차세대 메모리 소자
Memory Hierarchy
Memory
Volatile
Random Access Memory (RAM)
Dynamic RAM
(DRAM)
Read Only Memory (ROM)
Static RAM
(SRAM)
Programmable
ROM (PROM)
EPROM
Flash
ReRAM
Non-volatile
STT-MRAM
Mask ROM
EEPRO
M
PoRAM
1984 Toshiba
Unknown (next-generation)
PcRAM
고전 역학과 양자 역학
나노 크기의
작은 세계
고전 역학
양자 역학
(축구공이 벽을 통과할 수 없다)
(전자는 벽을 통과할 수 있다)
Introduction
DRAM의 기억 원리
전자
-
+
+
+
+
++++
- - - - - -
충전
-
축전기
전원차단
방전
 정보 저장
 정보 소실
 정보 유지를 위한 재충전
 휘발성 메모리
축전기에 전하가 충전된다
Dynamic RAM
Introduction
DRAM 소자
축전기
트랜지스터
DRAM 웨이퍼
DRAM 단면 전자현미경 사진
Introduction
DRAM 소자
DRAM 패키지
DRAM 모듈
Introduction
플래시 메모리의 기억 원리
전자`
터널링
플로팅
게이트
 정보 저장
정보유지
전원차단
 비휘발성 메모리
일괄적인 소거
-----
Flash
Introduction
Memory
플래시 메모리
플래시 메모리
전자현미경 사진
플로팅 게이트
(스위치와 축전기 역할을 같이한다)
NOR 플래시 메모리
Introduction
NAND 플래시 메모리
플래시 메모리 제품
플래시 메모리 카드
플래시 메모리 SSD
USB 플래시 메모리
Introduction
유연성을 가지는 메모리
유연성을 가지는
메모리 소자
Introduction
상용화된 반도체 메모리 소자
Cap.에 데이터를 저장
Poly-Si.에 데이터를 저장
Gate
SiO2
Capacitor
Gate
SiO2
Source
Introduction
2-D CHANNEL
Poly Silicon
SiO2
Drain
Source
2-D CHANNEL
Drain
P-Si SUBSTRATE
P-Si SUBSTRATE
D-RAM 소자
Flash Memory 소자
차세대 메모리 및 반도체 소자
Nano particle들이 전하를 트랩한다.
3차원적 채널 형성으로 전류특성이 향상.
Gate
Nano-Crystals
Insulator
Source
Introduction
2-D CHANNEL
Drain
Source
Gate
Insulator
P-Si SUBSTRATE
P-Si SUBSTRATE
NFGM 소자
FIN-FET 소자
Drain
Next Generation Single
Electron Transistors and
Nonvolatile Flash Memory
Fabrication and Electrical Properties
Final-stage image of the fabricated singleelectron transistor
End of the Semester
High-electron transmission electron microscopy
image of Al nanocrystals formed in the source-drain
channel
End of the Semester
Schematic diagram of the nanocrystals
formation process in the channel region
Ga+ Beam
a
b
a
or
c
Al
MgO
p - Si
End of the Semester
Al
16
T = 300 K
-9
40
CONDUCTANCE ( 1/10 Ω )
DRAIN CURRENT (nA)
Drain current and conductance as functions of the
drain voltage without applied voltage at room
temperature
12
20
8
0
4
-20
0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
DRAIN VOLTAGE (V)
End of the Semester
-40
0.5
Drain current as function of the gate
voltage at different source voltages
0.9
T = 300 K
VDS = 120 mV
0.8
0.42
VDS = 90 mV
0.7
0.40
0.6
0.38
-200
-100
0
100
GATE VOLTAGE (mV)
End of the Semester
0.5
200
DRAIN CURRENT (nA)
DRAIN CURRENT (nA)
0.44
Cross-sectional bright-field TEM image for Ni1-xFex
nanoparticles embedded in a polyimide layer
Ni1-xFex Nanoparticles
End of the Semester
Capacitance-voltage curve
CAPACITANCE (pF)
6.0
Metal-insulator-semiconductor
(MIS) behavior with charge trap
regions
Al / PI / nc-Fe0.8Ni0.2 / PI / n-Si (100)
MIS memories
Flat-band voltage shift of the C-V
curve  2 V
4.0
Electron accumulation and
depletion
2.0
Capture electrons inside the
nanoparticle
0.0
-2
0
2
4
6
8
APPLIED VOLTAGE (V)
End of the Semester
10
12
A schematic diagram of the nano-floating gate flash
memory utilizing nanocrystals formed in polyimide
+
-
V GB
+
-
V DS
Metal Gate
e-
Polyimide
ee-
e-
Nano crystals
Source
e- e- e- e-
eTransmit
e-
Channel e-
e-
e-
P-Si (100) Substrate
End of the Semester
Drain
Electron
Homework #9
고체전자공학 제 6판
Chapter 9.연습문제
문제 1, 문제 3
Chap. 3. Energy Bands and Charge Carriers in Semiconductors