NAND FLASH의 동작 원리

공학/반도체

eeday 2023. 7. 2. 19:15

- FLASH는 MOSFET과 비슷한 구조를 가지고 있지만 가장 큰 차이점은 DATA를 저장하기 위해 CONTROL GATE와 SUBSTRATE 사이에 FLOATING GATE라는 데이터 저장 장소가 추가되었다는 점이다.

- FLOATING GATE는 FLASH에서 데이터(음전하)를 저장하는 역할을 하게 된다.

- MOSFET의 경우 SOURCE에 전자를 들여보냈을 때 DRAIN에서 전자가 나오면 1, 그렇지 않으면 0으로 판단하고 소멸이 되는데

- NAND FLASH의 경우 터널링 효과로 FLOATING GATE에 데이터가 저장되어 필요할 때 마다 읽고 판단할 수 있다.

※터널링 효과

NAND FLASH의 FLOATING GATE는 절연막으로 둘러싸여 있어 음전하의 출입이 불가능하다.

하지만 CONTROL GATE에 강한 +전압을 가하면 전하들이 절연막을 뚫고 FLAOTING GATE에 저장된다. 이때 들어온 전자들은 절연막에 의해서 외부로 유출되지 않고 그대로 저장된다.

약속 : SOURCE의 전하가 DRAIN에 감지되면 1, 그렇지 않으면 0

(1) DATA =1

FLOATING GATE에 전하가 없는 경우 CONTROL GATE에 강한 +전압을 가하면 SUBSTRATE에 CHANNEL 형성 -> SOURCE에서 DRAIN으로 전하 이동

(2) DATA = 0

FLOATING GATE에 전하가 채워진 경우 CONTROL GATE에 +전압을 가해도 FLAOTING GATE의 음전하에 의해서 CHANNEL 형성 못함 -> 전하 이동 X