Системный каталог БД Oracle, его использование.

Низкочастотные транзисторы большой мощности (более 1,5 Вт);

Среднечастотные транзисторы малой мощности;

Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером.

Максимально допустимый ток.

Обратный ток коллектора.

Предельная частота коэффициента передачи тока базы.

Время включения.

Обратный ток коллектор-эмиттер.

Выходная проводимость.

Входное сопротивление.

Параметры транзистора делятся на собственные (первичные) и вторичные. Собственные параметры характеризуют свойства транзистора, независимо от схемы его включения. В качестве основных собственных параметров принимают:

коэффициент усиления по току α;

сопротивления эмиттера, коллектора и базы переменному току r_э, r_к, r_б, которые представляют собой:

r_э — сумму сопротивлений эмиттерной области и эмиттерного перехода;

r_к — сумму сопротивлений коллекторной области и коллекторного перехода;

r_б — поперечное сопротивление базы.

Собственные параметры транзистора связаны с h-параметрами, например для схемы ОЭ: ; ; ; .

12.2 Система обозначений транзисторов

В основу системы обозначений транзисторов, также как и полупроводниковых диодов положен буквенно-цифровой код.

Первый элемент (цифра или буква) обозначают исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен транзистор:

Г (или 1) - германий и его соединения;

К (или 2) – кремний и его соединения;

А (или 3) – соединения галлия;

И (или 4) – соединения индия.

Второй элемент (буква) определяет подкласс или группу транзисторов:

К – биполярные транзисторы;

П – полевые транзисторы.

Третий элемент (цифра) определяет основные функциональные возможности транзистора:

1 – низкочастотные транзисторы малой мощности ( не более 0,3 Вт) ;

3 – высокочастотные транзисторы малой мощности;

4 – низкочастотные средней мощности (0,3…1,5 Вт);

5 – среднечастотные средней мощности;

6 – высокочастотные средней мощности;

8 – среднечастотные большой мощности;

9 – высокочастотные большой мощности.

Четвертый элемент – (число) обозначает порядковый разработки технологического типа транзистора: или двухзначные числа от 01 до 99 или трехзначные от 101 до 999.

Пятый элемент (буква) условно определяет классификацию (литеру) по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии. В качестве классификационной литеры применяются буквы русского алфавита, за исключением букв З, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Ь, Ъ, Э.

Стандарт обозначений предусматривает также введение дополнительных элементов для обозначения модернизаций транзистора, приводящих к изменению его конструктивных или электрических параметров.

Пример: КЕ937А-2 – кремниевый биполярный транзистор, высокочастотный, большой мощности, номер разработки 37, группа А, бескорпусный, с гибкими выводами на кристаллодержателе.

Биполярные транзисторы, разработанные до 1964 г . и выпускаемые в настоящее время, имеют систему обозначения, состоящую из двух или трех элементов.

Первый элемент – буква П (или МП), характеризующая класс биполярных транзисторов. Второй элемент – двух- или трехзначное число, определяющее порядковый номер разработки и указывает на подкласс транзистора по роду исходного полупроводникового материала, значениям допустимой рассеиваемой мощности и граничной частоты:

101-199 – кремниевые маломощные низкочастотные;

201-299 – германиевые мощные низкочастотные;

301-399 – кремниевые мощные низкочастотные;

401-499 – германиевые высокочастотные и СВЧ маломощные;

501-599 – кремниевые высокочастотные и СВЧ маломощные;

601-699 – германиевые высокочастотные и СВЧ мощные;

701-799 – кремниевые высокочастотные и СВЧ мощные транзисторы.

Третий добавочный элемент (буква) условно определяет классификацию по параметрам транзисторов, изготовленных по единой технологии.

12.3 Типы биполярных транзисторов

Лекция 13

Полевые транзисторы

13.1 Определения

Полевой транзистор это полупроводниковый прибор, в котором управление током, протекающим между двумя электродами, осуществляется с помощью напряжения, приложенного к третьему электроду.

Управление током в полевых транзисторах осуществляется с помощью электрического поля либо за счет изменения площади поперечного сечения проводящего полупроводникового слоя, через который проходит рабочий ток, либо за счет изменения удельной проводимости этого слоя.

Проводящий полупроводниковый слой называется каналом.

Полевой транзистор в отличие от биполярного называют униполярным, поскольку ток в нем образуется только основными носителями заряда. Электрод, через который втекают носители заряда в канал называется истоком , а электрод, через который из канала вытекают носители заряда, называется стоком. В принципе эти электроды обратимы. Третий, управляющий, электрод называется затвором.

Полевой транзистор с изменяющимся сечением канала называется транзистором с управляющим p - n - переходом, а полевой транзистор с изменяющимся удельным сопротивлением называется транзистором с изолированным затвором. К последним относятся так называемые МДП – транзисторы (метал – диэлектрик – полупроводник) и МОП – транзисторы (металл – окисел – полупроводник).

13.2 Полевой транзистор с управляющим pn переходом

13.2.1. Принцип действия, обозначение

На рис. 13.1 показана упрощенная структура полевого транзистора с управляющим p–n – переходом.

Основной является пластина из полупроводника n – или p – проводимости (на рисунке эта пластина имеет проводимость типа n ). Слой под затвором имеет проводимость типа p+ , где знак «+» показывает большую проводимость этого слоя по сравнению с проводимостью пластины. На торцы пластины и область р+ наносят металлические пленки, к которым припаивают внешние выводы. Металлическая пленка и полупроводник образуют невыпрямляющие контакты.

Так как концентрация носителей заряда в р+ области больше, чем в пластине, то образующийся на их границе p–n -переход располагается главным образом в n - области.

Если внешние напряжения отсутствуют, то поле внутри канала равно нулю, поперечное сечение максимально. Если к стоку относительно истока подать положительное напряжение u_СИ > 0, то электроны n -канала устремятся от минуса к плюсу источника , образуя во внешней цепи токи i_И и i_С . Если теперь к затвору приложить отрицательное напряжение относительно истока, то есть u_ЗИ < 0, то ширина p–n – перехода увеличится, в основном в n - область, уменьшив тем самым поперечное сечение канала. Если напряжение u_СИ мало, форма p–n – перехода и канала изменятся симметрично относительно истока и стока (см. рис.13.2).

При |U_ЗИ| > U_ЗИ,_ОТС , где U_ЗИ,_ОТС - модуль напряжения на затворе, соответствующего полному перекрытию канала p–n -переходом, ток через канал станет равным нулю. Этот режим работы транзистора называется режимом отсечки. Если же напряжение между истоком и стоком U_СИ > 0 и |U_ЗИ| < UЗ_{И, ОТС} , то в канале будет протекать ток, который, проходя вдоль канала, создаст падение напряжения, увеличивающееся от истока к стоку (почти линейно). Поэтому область p–n -перехода у стокового конца будет шире, чем у истокового (см.рис.13.3).

Рассмотрим поведение канала при увеличении напряжения U_СИ и U_ЗИ < 0 . При отрицательном напряжении затвора относительно истока ток через затвор равен нулю. По мере сужения канала линейный рост падения напряжения (и соответственно напряженности электрического поля) прекращается, и рост тока стока замедляется. При некотором значении U_СИ площадь канала сужается настолько, что поток электронов через него прекращается, это влечет за собой уменьшение падения напряжения на канале; напряженность электрического поля уменьшается, площадь канала увеличивается, ток стока увеличивается, это приводит к увеличению напряженности электрического поля и т.д. В канале устанавливается некое динамическое равновесие, при котором у стока образуется узкая горловина канала, имеющая фиксированную площадь сечения. Ток стока в этом режиме практически не зависит от напряжения U_СИ . Это так называемый режим насыщения. Напряжение между стоком и истоком, соответствующее возникновению этого режима, называется напряжением насыщения U_{СИ, НАС} .

Рассмотрим протекание тока ещё более подробно с помощью рисунка 13.4

Используя закон сохранения полного тока для любого поперечного сечения канала можем записать:

, (13.1)

где Z - ширина канала, n - концентрация электронов, v - скорость электронов, и b - толщина канала. (последние три величины зависят от координаты х).

Концентрация электронов равна концентрации легирующей примеси N_D, пока электрическое поле не превышает критического значения Ɛ_с, приводящего к насыщению скорости носителей v. Потенциал вдоль канала увеличивается от нуля до V_D на стоке. Следовательно обратное смещение перехода затвор - канал и локальная ширина обеднённого слоя также увеличиваются по мере приближения к стоку. Результирующие уменьшение толщины проводящего канала должно быть скомпенсировано увеличением дрейфовой скорости носителей вдоль канала за счёт увеличения электрического поля, так, чтобы величина полного тока оставалась неизменной по длине канала. С увеличение напряжения стока V_D электрическое поле в канале у стока (при некотором V_D=V_Dsat) достигает критического значения Ɛ_с, а скорость электронов - скорости насыщения (рис. 13.4в). При этом наименьшая ширина канала у стока достигнет минимального значения , а ток транзистора начинает насыщаться.

При дальнейшем увеличении тока стока (V_D>V_{D sat}) обеднённая область расширяется к стоку (рис. 13,4г). Однако точка х₁, где электроны впервые достигают скорости насыщения, смещается в противоположном направлении (к истоку), падение напряжения между истоком и точкой Х₁ уменьшается, и, следовательно, ширина канала в точке увеличивается (>). Поэтому ток инжекции электронов из электронейтральной части канала (Х<Х₁) в область насыщения дрейфовой скорости (Х₁<X<X₂) увеличивается, благодаря чему вольт-амперная характеристика транзистора на участке насыщения имеет небольшой положительный наклон.

По мере продвижения точки Х₁ к стоку потенциал в канале растёт, ширина обеднённой области увеличивается, а проводящий канал сужается. Но, поскольку скорость электронов в этой области уже не зависит от электрического поля и равна скорости насыщения, для компенсации этого сужения канала и обеспечения сохранения полного тока концентрация электронов здесь увеличивается и становится больше концентрации доноров. Поэтому в соответствии с уравнением (13.1) в части канала. где , т.е. при (Х₁<X<X₂), аккумулируются электроны, и эта часть канала оказывается заряженной отрицательно. При Х=Х₂, где глубина проводящего канала становится равной , концентрация электронов равна концентрации доноров. Этот отрицательный заряд области канала (Х₁<X<X₂) компенсируется положительным заряженным слоем (Х₂<X<X₃) с некоторым дефицитом электронов. Следовательно, часть напряжения стока, избыточная над V_Dsat, падает на дипольном слое, который расширяется в стоковой части канала при дальнейшем росте V_D.

Отрицательное напряжение на затворе (рис. 13.4,д) увеличивает ширину обеднённой области и, следовательно, сужает канал, что увеличивает сопротивление на линейном (при малых V_D) участке характеристики транзистора. При этом уменьшается напряжение V_Dsat, при котором в наиболее узкой части канала (глубиной достигается критическое поле Ɛ_с. Поэтому при V_G < 0 участок насыщения характеристики транзистора начинается при меньших напряжениях и токах, чем при V_G=0. При дальнейшем увеличении напряжения стока V_D>V_Dsat у стокового края затвора также образуется дипольный слой (рис 13.4е), обеспечивающий непрерывность полного тока в канале.

При U_СИ >> U_{СИ, НАС} (или V_D>V_Dsat) может возникнуть пробой p–n – перехода, в этом случае ток резко увеличивается.

На принципиальных схемах полевой транзистор с управляющим p–n – переходом в соответствии с типом проводимости канала обозначается в виде, показанном на рис.13.4.

13.2.2. Вольтамперные характеристики

Вид ВАХ полевого транзистора с управляющим p–n – переходом , как и любого транзистора , зависит от способа включения транзистора к источникам питания . Различают схемы включения с общим истоком ( ОИ ), общим стоком (ОС) и общим затвором (0З).

Наиболее часто применяются схемы с ОИ. Поэтому в справочниках обычно даются характеристики и параметры именно для этого способа включения. На рис. 13.5 показано семейство выходных ВАХ транзистора с ОИ.

На рисунке показаны области, в которых транзистор работает в различных режимах: омическая область соответствует начальному линейному участку ВАХ при малых напряжениях сток-исток, область насыщения, где ток стока мало зависит от напряжения сток-исток и увеличивается лишь с увеличением напряжения затвор - исток, режим отсечки, в которой ток стока определяется обратным током p–n -перехода, и, наконец, область пробоя. Обычно транзисторы с управляющим p–n -переходом в усилительных схемах работают при отрицательных напряжениях на затворе, ток затвора при этом равен нулю. Поэтому входные ВАХ как правило не приводятся. В справочниках может быть приведено семейство так называемых сток - затворных ВАХ (или проходных характеристик) - зависимости тока стока от напряжения затвор-исток (см.рис.13.5б).

Эти характеристики позволяют правильно выбрать рабочую точку и диапазон изменения входного напряжения транзистора.

13.2.3. Параметры

При работе транзистора в усилительном (линейном) режиме основными параметрами являются крутизна S сток - затворной характеристики при постоянном напряжении UСИ :

, (13.1)

коэффициент усиления полевого транзистора µ:

, (13.2)

внутреннее сопротивление Ri полевого транзистора:

, (13.3)

Крутизна, коэффициент усиления и внутреннее сопротивление связаны между собой соотношением

(13.4)

Лекция 14

Полевые транзисторы

14.1. МОП структура

Схематически структура металл- окисел - полупроводник представлена на рисунке 14.1, где d - толщина слоя диэлектрика, V - напряжение прикладываемое к металлическому полевому электроду.

Толщина диэлектрика в современных МОП структурах, используемых для формирования сверхбольших интегральных схем доходит до величины 2 нм (несколько молекулярных слоёв SiO₂), а прикладываемое напряжение V бывает положительным или отрицательным в зависимости от типа проводимости полупроводника.

Рассмотрим МОП структуру на полупроводнике n- типа, зонная диаграмма которого представлена на рисунке 14.2

Уровень Ферми E_F в полупроводнике находится выше середины запрещённой зоны, что свидетельствует, что это полупроводник n- типа. Напряжение смещения на МОП структуре V=0 и уровни Ферми в металле, диэлектрике и полупроводнике одинаковы и энергетические зоны не изогнуты. Но при подаче отличного от нуля напряжения ситуация меняется. При подаче положительного напряжения, как показано на рисунке 14.3a, в полупроводнике, на его границе раздела кремний- диэ-

лектрик идёт накопление отрицательного подвижного заряда (вследствие эффекта электрического поля), т.е. электронов. Их концентрация увеличивается. (режим обогащения). Следовательно уровень Ферми в этой области сдвигается к краю зоны проводимости Е_С, но это выглядит диаграмме рис.14.3a, как изгиб зон, т.е. приближение зоны проводимости Е_С к уровню Ферми E_F. Если же подать отрицательное напряжение на затвор, то происходит обеднение поверхности электронами и уровень Ферми на границе раздела приближается к середине запрещённой зоны Е_i, как показано на рис. 14.3.б. При дальнейшем увеличении отрицательного напряжения уровень Ферми сдвигается в нижнюю половину запрещенной зоны, что свидетельствует о том, что на поверхности изменился тип проводимости, т.е. произошла инверсия проводимости и полупроводник стал р-типа проводимости, что видно из рис. 14.3в. То напряжение на затворе V_t, при котором концентрация дырок на поверхности равна концентрации электронов в глубине полупроводника называется пороговым напряжением. Можно заметить, что произошёл изгиб зон от первоначального значения (рис. 14.2) на величину 2j_В.

В этом случае в полупроводнике возникает pn переход между областью р- типа на поверхности и n- типа в глубине, в котором присутствует обеднённая область, толщиной W. При этом для обеспечения электронейтральности заряд на металлическом электроде Q_m должен быть равен сумме электронного заряда в в области инверсии Q_p и заряда ионизированных доноров в области обеднения - qN_dW:

, (14.1)

где Q_s - полная поверхностная плотность заряда в полупроводнике. (Все заряды здесь отнесены к единице площади границы раздела).

Приложенное напряжение V делится между полупроводником и изолятором, т.е.

, (14.2)

где V_i - падение напряжения на слое диэлектрика, а j_s - поверхностный потенциал.

По закону Гаусса объёмный заряд, отнесённый к единице площади границы раздела, индуцировавший электрическое поле, составляет

,* (14.3)

где e_s - диэлектрическая проницаемость полупроводника,

т.к. напряжение V связано с электрическим полем Е и толщиной диэлектрика d: , а поле Е связано с зарядом Q (*), то

, (14.4)

где С_i º e_i / d - удельная емкость диэлектрика

При достижении порогового напряжения, когда поверхностный потенциал j_s=2j_B имеем:

(14.5)

Т.к в этом режиме почти весь заряд Q_s определяется зарядом ионизированных доноров, то

, (14.6)

а толщина обеднённой W области индуцированного перехода связана с потенциалом соотношением (см. 3.10):

,то (14.7)

(**) (14.8)

После достижении напряжения V_T изменение заряда Q_s достигается накоплением дырок в поверхностной области.

Выведение формулы для порогового напряжения для полупроводника р- типа аналогично.

Очевидно, что пороговое напряжение V_т определяется концентрацией примеси в подложке N, толщиной диэлектрика d и его диэлектрической проницаемостью e_s.

Лекция 15

15.1. Полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом

В полевых транзисторах с изолированным затвором последний отделен от полупроводника диэлектриком, как правило SiO₂ в кремниевых структурах. По краям затвора создаются области проводимости, противоположные подложке, называемы стоком и истоком. Структура такого вида полевого МДП - или МОП - транзистора показана на рис. 15.1.

При нулевом напряжении U_ЗИ = 0 канал между истоком и стоком отсутствует. Встречно направленные p–n – переходы препятствуют движению электронов от истока к стоку: канал отсутствует. При U_ЗИ > 0 возникающее под затвором электрическое поле будет отталкивать положительные заряды (дырки, являющиеся основными носителями в p–полупроводнике) в глубь полупроводника. При некотором пороговом значении напряжения между стоком и истоком под затвором U_{ЗИ, ПОР} (или V_Т) накапливается достаточный слой электронов. Создается (индуцируется) проводящий канал, толщина которого может составлять 1...2 нанометра и она далее практически не меняется. Удельная проводимость канального слоя зависит от концентрации электронов в нем. Изменяя U_ЗИ , можно менять величину тока стока.

На принципиальных схемах полевой транзистор с индуцированным каналом в соответствии с типом проводимости канала обозначается в виде, показанном на рис.15.2.

Вид ВАХ этого типа транзистора характеризуется тем, что ток возникает при положительных напряжениях u_ЗИ > U_{ЗИ, ПОР} , где U_{ЗИ, ПОР} - напряжение отпирания транзистора (или V_T). Примерный вид стоковых и сток–затворных ВАХ транзистора с индуцированным каналом представлены на рис.15.3.

Как видно из рис.15.3 все характеристики располагаются при положительных значениях напряжений.

Для ВАХ на рис. 15.3а) характерно нарастание тока стока при увеличении напряжения на стоковой области. Эта область называется линейной областью работы прибора. С увеличением напряжения на стоке наступает момент, когда прямо у стока концентрация подвижного заряда, формируемого затвором Q_n падает до нуля. Это условие соответствует началу отсечки канала и то напряжение на стоке, когда это происходит называется напряжением отсечки U_отс. Электроны из области канала инжектируют в сток, образуя ток I_нас. Дальнейшее увеличение напряжения на стоке приводит лишь к сдвигу точки отсечки к истоку при постоянном потенциале U_отс в точке отсечки, поэтому ток не увеличивается с увеличением u_СИ . Это область называется областью насыщения.

15.2. Полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом

Структура такого транзистора показана на рис.15.4. По сравнению с рис. 15.1 здесь между сток-истоковыми областями n+ типа расположена слаболегированная n- область, которая обеспечивает протекание тока между сток-истоковой областью.

Здесь, кроме электродов исток, сток и затвор, имеется еще один электрод (так называемый «подложка»), напряжение на котором также может менять свойства транзистора.

Если напряжение на затворе относительно истока отрицательно, то имеет место явление обеднения канала (уменьшение числа носителей заряда): в данном случае электроны выталкиваются из канала в p - область, что приводит к уменьшению тока через канал и при некотором значении U_{ЗИ, ОТС}. ток падает до нуля; при положительном же напряжении затвор-исток наоборот имеет место обогащение канала электронами, пришедших в канал из областей p и n+, что приводит к увеличению тока через канал. Таким образом этот полевой транзистор может работать и при положительных и при отрицательных значениях напряжения затвор-исток. При этом ток через затвор не протекает, так затвор изолирован от канала.

На принципиальных схемах полевой транзистор с изолированным затвором и встроенным каналом в соответствии с типом проводимости канала обозначается в виде, показанном на рис.15.5

Примерный вид семейств выходных ВАХ данного транзистора изображен на рис.15.6,а; передаточные свойства транзистора показаны на рис. 15.6,б в виде сток–затворной характеристики. Здесь также режим отсечки характеризуется некоторым отрицательным значением U_{ЗИ, ОТС}.

Эти характеристики справедливы для случая, когда электрод подложки соединен с истоком. Если этот электрод используется для управления током стока, то тогда его называют «нижним затвором», причем механизм этого управления аналогичен управлению самого затвора.

15.3. Математические модели транзистора с общим истоком

а) Универсальная модель полевого транзистора (рис.15.7) описывает все режимы его работы.

Здесь r_С , r_И - объемные сопротивления стока и истока (достаточно небольшие), i_y - источник тока, управляемый напряжением u_ЗИ.

Для области отсечки ток источника равен нулю. Чтобы описать ток в линейной области i_y, необходимо руководствоваться выражениями для протекания тока (например, выражение (2.12)). Электрическое поле и поверхностный потенциал, определяющий концентрацию носителей определяются из уравнения Пуассона (см. выражение (3.4)). В каждой точке канала существует свой потенциал, поэтому, чтобы найти общий ток необходимо просуммировать (проинтегрировать) все области сопротивления канала, где потенциал меняется от 0 до u_{СИ, ОТС}. После решения соответствующих уравнений[3] получим, что для линейной (омической) области при 0 < u_СИ < ( U_{ЗИ, ОТС} – u_ЗИ ) ток управляемого источника может быть аппроксимирован уравнением второго порядка:

(15.1)

здесь b - удельная крутизна сток - затворной характеристики. (, где m - подвижность носителей в канале, С - удельная ёмкость диэлектрика, W - ширина канала, L - длина канала). Линия начала насыщения при u_СИ > ( U_{ЗИ ОТС} – u_ЗИ ) определяется квадратичным уравнением:

(15.2)

Динамическая крутизна определяется как

(15.3)

б) Упрощенная линейная модель.

Если рабочая точка выбрана на линейном участке сток - затворной характеристики и мгновенные значения токов и напряжений не выходят за пределы этого линейного участка, то можно использовать упрощенную модель в виде управляемого источника тока, управляемого напряжением, с постоянными параметрами. Учитывая, что входной ток транзистора с общим истоком равен нулю, модель обычно представляют только для выходной цепи. Такая модели показана на рис.15.8.

Выходное напряжение транзистора равно

Du_СИ = - SR_iDU_ЗИ = -µDu_ЗИ

При подключении нагрузки R_Н к транзистору, выходное напряжение определяется не внутренним сопротивлением транзистора, а параллельным соединением R_вых = R_i || R_H. Таким образом, коэффициент передачи нагруженного транзистора с ОИ равен

(15.4)

Типовые значения основных параметров современных транзисторов при работе в усилительном режиме следующие: S = 0,3...3 мА/В, R_i составляет несколько мегом.

Транзисторы с управляющим p–n – переходом обладают наиболее низким среди полупроводниковых приборов уровнем шума в диапазоне частот от долей герц до сотен мегагерц, их входное сопротивление составляет 10⁶ ... 10⁹ Ом. Входное сопротивление транзисторов с изолированным затвором еще выше и составляет 10⁶ ...10¹⁵ Ом.

Классификация полевых транзисторов такая же, как и у биполярных транзисторов. Второй элемент буквенно-цифрового кода имеет букву П.

15.4 Двухзатворные транзисторы

15.4.1. Ячейки памяти

Ячейки памяти (или ячейки ФЛЭШ flash memory[4]) это элементы современных быстродействующих программируемых ППЗУ с электрической записью и стиранием информации. На рис.15.10 показана такая ячейка, основанная на принципе полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом.

В отличие от обычного МОП - транзистора в ячейке памяти имеется еще один, изолированный от первого, затвор, называемый «плавающим». Слои с проводимостью n+ (исток и сток) имеют повышенную концентрацию электронов. Плавающий затвор гальванически не связан с электродами. Его потенциал может изменяться только при изменении заряда на нем. При записи информации ( U_ЗИ > U_{ЗИ, ПОР} ) электроны из истока благодаря туннельному эффекту перебираются на плавающий затвор (слой изолирующего окисла кремния составляет всего лишь 10- 6 нм ).

Накопленный отрицательный заряд увеличивает пороговое напряжение U_{ЗИ, ПОР} , при этом выходной ток стока равен нулю. Поэтому в будущем при обращении к ячейке транзистор будет восприниматься как выключенный. При стирании информации ( U_ЗИ < U_{ЗИ, ПОР} ) электроны уходят с плавающего затвора в область истока.

Транзистор без заряда на плавающем затворе при считывании воспринимается как включенный. Длительность цикла считывания меньше 9 нс. Состояние ячейки сохраняется более 10 лет.

Такие ячейки памяти являются энергосберегающими, так как информация не стирается при отключении питания.

[1] Первое правило Кирхгофа (правило токов Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма токов в каждом узле любой цепи равна нулю.

[2] Первое правило Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов в каждом узле любой цепи равна нулю.

Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма падений напряжений на всех ветвях, принадлежащих любому замкнутому контуру цепи, равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура. Если в контуре нет источников ЭДС (идеализированных генераторов напряжения), то суммарное падение напряжений равно нулю:

[3] С Зи Физика полупроводниковых приборов Т2, глава 8

[4] Электрически перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство ЭППЗУ