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Program Operation의 특징과 설명 Floating Gate와 프로그램 프로그램은 셀이 평형상태 혹은 지워진 상태에서 입력된 pattern에 맞게 의도한 상태로 변화시켜 cell을 구분함으로써, "0"과 "1"의 조합된 pattern이 정보의 의미를 갖도록 하는 데 목적이 있다. 전기적으로는 전자가 충전되지 않은 평형상태 혹은 전자가 소거된 상태의 Floating Gate에 전자를 충전시켜, Floating Gate를 마이너스 potential 레벨로 만든 현상이다. 프로그램 상태를 표시하는 방식에 있어서는, Floating Gate에 전자가 충전되면, 기판의 전자 Channel 형성을 방해하여 전류가 흐르지 못하므로 프로그램 셀을 Off 셀 혹은 "0" 셀로 표시하고, 반대로 지워진 셀은 N-Channel의 형성을 도와주어 전류가 쉽게 .. 2022. 10. 3.
비휘발성 메모리의 SLC/MLC/TLC 동작 SLC/MLC/TLC Data가 Chip에 input 되면, 정보를 physical 셀에 저장하기 위하여 data를 data register에서 코딩 화한다. 코딩 시는 SLC/MLC/TLC에 따라 제각기 다른 코딩 방식이 적용되는데, 코딩되어 bit 묶음으로 변형된 data들은, 물리적인 주소가 지정되면, 해당 셀에 프로그램됨에 따라 SLC 용량에서 MLC는 2배로, TLC는 3배로 확장된다. Encoding 된 정보는 사전에 정해진 규칙에 따라 Floating Gate의 전자 충전 레벨이 정해지고, 프로그램 방식도 분포 형성의 복잡도로 인하여 제품별로 약간씩 다르게 적용된다. 셀 내에 프로그램된 data를 꺼낼 때는 data를 input 할 때와는 반대의 방향으로 진행한다. Data를 꺼댄다는 것은 .. 2022. 10. 3.
낸드플레시, 동작의 임계전압인 문턱전압(2) 문턱 전압에 의한 Channel 변화 전자가 Floating Gate에 충전되어 있고, 기판의 channel에는 전자 channel이 적절히 형성되어 있다고 가정하면, 게이트와 소스의 전압 차이가 감소할수록 Floating Gate 내의 전자들은 전체 양에서는 변함이 없지만, 게이트와 소스 전압의 감소에 반발하여 전자들이 Floating Gate 하단 쪽으로 이동하게 되고, Floating Gate 내의 정공들은 Control Gate 단자 쪽으로 접근한다. Floating Gate 하단의 전자들은 소스와 드레인 사이에 Channel로 형성되어 있는 전자들을 밀어내고 양전하를 끌어당겨, 전자 Channel 두께가 게이트와 소스의 전압 차이에 비례하여 얇아지고, 길이도 짧아진다. Control Gate에 .. 2022. 10. 3.
낸드플레시, 동작의 임계전압인 문턱전압(1) 낸드 플래시 동작의 임계 전압, 문턱 전압 낸드 플래시는 문턱 전압값을 설정하는 것으로부터 시작한다. 말 그대로 문턱은 다른 공간으로 들어가기 위하여 방문의 문턱을 넘어서는 임계점이라는 의미이다. 트랜지스터 상에서 전류가 흐르지 않던 상황이 전류가 흐르는 상황으로 변경되는 시점의 전압이 문턱 전압으로서, 전류가 흐르기 시작하면서 저항치가 급격히 감소한다. 트랜지스터가 문턱 전압을 넘어서기 전에는 입력단 저항과 출력단 저항의 크기가 거의 동등하게 높았지만, 문턱 전압을 넘어서면서는 입력단의 저항은 변함이 없는데, 출력단의 저항이 급격히 줄어드는 현상을 보인다. 즉, 낸드플래시는 능동소자이므로 출력단의 저항을 의도적으로 줄여 전류가 더 쉽게 흐르도록 한 것이다. 낸드 플래시는 Control Gate와 채널 .. 2022. 10. 3.
전자와 정공의 Recombination 현상 전자와 정공의 Recombination 2개의 서로 다른 Type의 단자가 화학적 접촉을 이룬 경우, 화학적 접촉을 경계로 양 side에서 캐리어의 농도 차이에 의한 비평형상태가 형성된 후에 비평형상태를 해소하기 위하여 junction을 가로지르는 캐리어들의 확산 이동이 발생한다. 이때, junction을 넘어선 캐리어들은 반대 type의 캐리어들과 결합하여 양쪽 모두의 캐리어들이 동시에 소멸하는데, 이런 현상을 Recombination이라 부른다. 기판에 P-Type 불순물이 형성된 후, 드레인과 소스에 높은 농도의 5족 불순물이 doping 되면, 다수 캐리어인 잉여전자들이 P-Type 쪽으로 확산해 나아가고, 반대로 P-Type의 다수 캐리어인 잉여 정공들은 N-Type 쪽으로 확산해나간다. 이렇게.. 2022. 10. 3.
전자와 정공의 확산에 대한 설명 전자 확산과 정공 확산 공기 중의 연기가 퍼져나가는 현상과 같이 어떤 물질이 다른 매질 속으로 이동하여 들어가는 것을 확산이라 한다. 확산은 주로 유체에서 쉽게 일어난다. 확산의 습성은 농도 차이에 의하여 높은 농도에서 낮은 농도의 물질로 이동하여, 농도가 일률적으로 같아질 때까지 혹은 평형상태가 될 때까지 캐리어 이동이 계속된다. 확산은 반도체가 형태적으로 형성되어가는 wafer fabrication 공정 중에 발생하는 화학적 확산과 Fab process가 완료된 후에, 반도체 동작 중에 발생하는 특히, MOSFET 내에서 전류를 형성시키는 데 기여하는 전자 혹은 정공의 이동에 대한 캐리어 확산이 있다. 농도 차이가 발생하는 조건에서 국부적 영역인 공핍 영역대에 캐리어들의 확산전류와 drift 전류를 .. 2022. 10. 3.