Aufbau einer Flash-RAM

Speicherzellen
Flip-Flop-Zelle, Prinzip
Die Schaltung hat zwei stabile Zustände. In dem einen fließt der Strom durch
R1/Tr1 und sperrt dabei den Weg durch R2/Tr2 und in dem anderen ist es
umgekehrt. Die beiden unterschiedlichen Stromwege (über R1,Tr1 oder R2Tr2)
repräsentieren 0 und 1. Wird die Spannung Vcc abgeschaltet, so bleibt keine
Erinnerung an den letzten Stromweg zurück. Bei Zuschalten von Vcc stellt sich
zufällig ein Stromweg ein.
Ansteuerung der Speicherzelle, Statische RAM-Zelle
Durch eine Spannung an der Wortleitung W können die Transistoren Tra
geöffnet werden. Über die Leitungen BL kann die Lage des Stromweges
abgelesen (Lesevorgang) bzw. beeinflusst (Schreibvorgang) werden.
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Dynamische RAM-Zelle
0 und 1 werden in dem Kondensator gespeichert. Kondensator geladen =1,
Kondensator ungeladen =0. Über die Wortleitung W kann der Transistor
geöffnet werden. Fließt eine Stromimpuls durch BL, so bedeutet das, dass eine 1
gespeichert war. (Die Information wird also beim Lesevorgang zerstört, eine
Zusatzmaßnahme ist also notwendig) Bei der Beschreibung wird für den Fall
einer 1 über den Transistor eine Ladung auf den Kondensator gebracht. Für den
Fall einer 0 wird keine heraufgebracht. Notwendigkeit einer zyklischen
Auffrischung der Ladung, da die Ladung des Kondensators (langsam) abfließt.
Refresh-Frequenz ca. 20kHz.
Aufbau einer EPROM-Zelle
Durch eine größere Spannung (ca. 20V, 50ms) zwischen Drain und Steuergate
wird eine Ladung auf das Floating-Gate getunnelt und kann durch gute
Isolierung nicht abfließen. Dadurch wird der Transistor gesperrt =0 oder bleibt
ohne Ladung, d. h. geöffnet = 1. Durch intensive Ultraviolettstrahlung (ca. 20
min lang) kann die Ladung abfließen = Löschung des Speichers.
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Aufbau einer Flash-RAM-Zelle
Entwicklung aus der EEPROM-Zelle. Löschvorgang wird durch elektrisches
Absaugen der Ladung vom Floating-Gate bewirkt. Durch Veränderung der
Geometrie konnte die Spannung für das Beschreiben und das Löschen auf
wenige Volt (z. B. 5V) gesenkt werden.
Aufbau eines Flash-RAM-Speichers
Vor einer Beschreibung muss also eine vollständige Löschung erfolgen.
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