Масочные и однократно программируемые ПЗУ

Программируются непосредственно в процессе производства. Для этого используется фотоэлектронная либо рентгеновская литография и специальные шаблоны, называемые масками.

Создаются масочные ПЗУ следующим образом:

На 1-ом этапе используются все шаблоны-маски, к-ые позволяют создать все связи между адресными и разрядными линиями ПЗУ. Это означает, что исходно формируются все элементы транзисторов (К, Б, Э), диодов (n-область, p-область), к-ые выполняют функцию ЗЭ, связывающих адресные и разрядные линии.

На следующем этапе создания масочного ПЗУ один из шаблонов заменяют шаблоном, к-ый позволяет убрать отдельные элементы у диодов либо транзисторов, состоящих в связях между адресными и разрядными линиями. ЗЭ масочных ПЗУ, реализованные на биполярных и униполярных транзисторах, показаны на рис.

В случае, если ЗЭ ПЗУ реализованы на биполярных транзисторах (рис а), выборка слова из ЗМ осуществляется с помощью инверсного унитарного кода, снимаемого с выхода диода. Это означает, что будет выбрана та АЛ, к-ая подключена к выходу дешифратора, на к-ом 0. При этом если транзистор имеет эмиттер, он открывается и подключает разрядную линию (РЛ) к земле. На РЛ формируется U0. Если эмиттер у транзистора отсутствует, на РЛ сохраняется U1, поступающее от Uп, т.е. на РЛ U1.

Программирование ППЗУ осуществляется путем устранения специальных перемычек, выполненных из нихрома, поликремния или титаната вольфрама, к-ые в состав ЗЭ этих ПЗУ. ЗЭ обычно реализуется на биполярных или униполярных транзисторах. Схема ЗЭ ППЗУ показ на рис.

Исходно в ППЗУ с такими ЗЭ записаны двоичные слова, содержащие единицы во всех разрядах. Для записи в какой- либо ЗЭ логического 0 необходимо устранить перемычку.

Программирование ППЗУ осуществляется с помощью специальных устройств – программаторов, в состав к-ых входит клавиатура, схема управления, буферные ЗУ и схемы формирования сигналов.

Программирование ППЗУ данного типа заключается в кратковременном (1мс) повышении напряжения питания транзисторов до 12 В и пропускании тока 20–30 мА через ЗЭ, для к-ых перемычки надо устранить.

Флэш память

Flash’ка: для запоминания и стирания используються два физэффекта.

для запоминания: надбарьерная электронная эммисия.

для стирания: туннельнный эффект (эффект Фаулера-Нордхейма)

Эммисия:

при Е>0 искривляется барьер и для эммисии электрону требуется меньшая энергия => больше электронов перепрыгивают барьер.

тунельный эффект достигается при толщине барьера 100-1000А

При Uпор=0 – образуется n-канал в проводнике р-типа. В транзисторе с плавающим затвором величина порогового напряжения при котором транзюк открывается зависит от наличия заряда на плавающем затворе. Запоминающий Элемент flash-памятиможет состоять из одного или двух транзисторов. ЗЭ – плоская матрица (типа DRAM).

Схема на одном транзюке:

Uвыборки = (Un1+Un0)/2

При записи U1 на АЛ – Uзап,а на РЛ - 1/2Uзап.

В транзисторе образуется n-канал электроны из которого за счет разности Uзс и за счет надбарьерной эмиссии «горячих» электронов переходят на затвор.

При записи U0 на АЛ – +Uзап,а на РЛ - 0.

Не образуется n-канал, эмиссии электронов нет.

Стирание: на АЛ - -Uc на Uпит - +Uc. Если в ПЗ имеються электроны, то они туннелируют в Uпит.