EEPROM

EEPROM [1] ist ein nichtflüchtiger, elektronischer Speicherbaustein, d.h. die Informationen bleiben auch dann erhalten, wenn die Betriebsspannung abgeschaltet wird.

1-Bit-Speicherzelle

Ein CMOS-Transistor mit Floating Gate repräsentiert die 1-Bit-Speicherzelle des EEPROM

Ein CMOS-Transistor ist über sein Control Gate normal schaltbar, indem das positive Control Gate die positiven Ladungsträger zwischen Source und Drain durch das elektrische Feld verdrängt (pos. Ladungen stoßen sich ab) und es entsteht eine leitende Verbindung zwischen Source und Drain. Die Schaltbarkeit repräsentiert z.B. die logische 0.

Die Nichtschaltbarkeit (logisch 1) ist dann gegeben, wenn das vollständig isolierte Floating Gate negativ geladen ist. Die negativen Ladung des Floating Gate heben dann die Wirkung des positiven Control Gate auf.

Schreibvorgang

Durch Anlegen einer (relativ) hohen positiven Spannung an das Control Gate werden bewegliche und negative Elektronen durch die eigentlich isolierende Oxidschicht auf das Floating Gate „gezogen“ (Tunneleffekt).

Löschen

Mit einer (relativ) hohen negativen Spannung am Control Gate werden die Elektronen wieder aus dem Floating Gate „ausgetrieben“.

Vor dem Schreiben muss immer ein Löschvorgang erfolgen!

Flash-EEPROMs

Das Löschen vor dem Schreibvorgang kostet viel Zeit. Daher werden bei Flash-EEPROMs ganze Sektoren, d.h. ganze Speicherblöcke auf einmal gelöscht. Der Schreibvorgang ist dagegen wahlfrei.

Endurance

Die Lebensdauer (engl. endurance) ist begrenzt. Bei jedem Löschvorgang wird die Oxydschicht, die das Floating Gate isoliert, beschädigt. Nach 10.000 bis zu 1 Million Löschvorgängen ist je nach Technologie das Floating Gate nicht mehr in der Lage seine Ladung zu halten.

Retention

Auch ist die isolierende Wirkung der Oxidschicht endlich, d.h. nach typischerweise 20 Jahren ist die Ladung des Floating Gate verloren gegangen (Zurückbehaltung = engl. retention).

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Quelle:

https://de.wikipedia.org/wiki/Flash-Speicher       01.02.2019