Т. В. Свистова основы микроэлектроники учебное пособие

2.5.2. МДП-транзистор с плавающим затвором 
 
В транзисторах с плавающим затвором инжектирован-
ный заряд хранится на плавающем затворе, находящемся меж-
ду первым и вторым подзатворными диэлектрическими слоя-
ми. Структура лавинно-инжекционного МДП-транзистора с 
плавающим поликремниевым затвором представлена на рис. 
2.30. 
Рис. 2.30. Конструкция МДП-транзистора
с плавающим затвором 
Механизм зарядки плавающего затвора основан на сле-
дующих эффектах. На стоковую область p-канального МДП-
транзистора подается отрицательный потенциал. По мере уве-
личения отрицательного смещения обедненный слой и элек-
трическое поле в нем будут расти. Под действием электриче-
ского поля обедненного слоя неосновные носители - электро-
ны - из стоковой p
+
-области будут выноситься в n-область 
подложки. 
При определенном критическом значении напряженно-
сти поля становится возможным лавинное умножение элек-
тронов в n-области. Таким образом, электрическое поле в 
обедненной области обратносмещенного стокового n-p-
перехода формирует значительное количество высокоэнерге-
тических («горячих») электронов, обладающих достаточным 
запасом энергии, чтобы перейти через подзатворный оксид на 
плавающий затвор, так как на него предварительно подается 
притягивающее их положительное напряжение смещения. 

---

62 
После зарядки плавающего затвора электронами в облас-
ти канала МДП-транзистора p-типа возникает инверсный слой, 
транзистор переходит в открытое состояние, т.е. хранит «0».
Поскольку плавающий затвор со всех сторон окружен 
диоксидом кремния, заряд на плавающем затворе сохраняется 
длительное время.
Исследования стабильности заряда показали, что даже 
при 125 °С за 10 лет заряд может уменьшиться лишь на 30 % 
своей первоначальной величины.
Стирание хранимой в ППЗУ информации осуществляет-
ся при облучении информационного поля ультрафиолетовыми 
лучами. При этом длина волны излучения должна быть доста-
точной для того, чтобы фотоны могли передать электронам 
энергию, необходимую для перехода в обратном направлении 
при возвращении в подложку. Для стирания необходимо из-
влечение микросхемы памяти из электронного устройства.