Элементы памяти на основе МОП-структур (Flesh-память)

МОП-транзисторы могут быть использованы при создании микросхем с энергонезависимой памятью для цифровых устройств.

МОП-структуры с «плавающим» затвором и лавинной инжекцией имеют затвор из кристаллического кремния, изолированный SiO₂ от других частей структуры.

При лавинном пробое p-n перехода (сток или исток и подложка), электроны приобретают энергию, позволяющую им проникнуть (туннелировать) в изолирующий слой и достигнуть затвора (режим записи). На затворе появляется отрицательный заряд, который сохраняется втечение многих лет (уменьшение на 25% за 10 лет). Величина заряда выбирается такой, которая обеспечивает создание индуцированного канала p-типа, соединяющего исток и сток, через который может протекать ток.

Для разрушения индуцированного канала (при стирании информации) необходимо убрать электрический заряд с «плавающего» затвора. Для этого затвор облучается, как правило, ультрафиолетом (или ионизирующим излучением другого вида) (режим стирания).

Мощность излучения УФ должна быть достаточной для ионизации и возникновения в цепи «плавающего» затвора фототока, после чего произойдёт рекомбинация носителей и заряд исчезает. Облучение проводится через специальные окошки из кварцевого стекла. Источники излучения - кварцевые лампы.

После записи информации соответствующие транзисторы становятся электропроводными.

После стирания информации, возможна запись вновь. Количество циклов «запись-перезапись» - десятки тысяч.

Для снижения трудоёмкости перепрограммирования, в такую структуру может быть введён второй управляющий затвор, подав на который импульс напряжением ≈30В, можно убрать заряд с «плавающего» затвора.