حافظه فلش اطلاعات را در سلول های حافظه ذخیره می کند که از ترانزیستورهای دروازه شناور برای ذخیره و بازیابی داده ها استفاده می کنند. ولتاژ بالا برای ذخیره داده ها، الکترون ها را در دروازه شناور به دام می اندازد و زمانی که داده ها باید پاک شوند، بار از دروازه شناور آزاد می شود. برای خواندن داده های ذخیره شده، شارژ در دروازه شناور بررسی می شود. در ادامه به بررسی اجزا و فرآیندهای مختلف فلش مموری می پردازیم:
- ساختار: معماری حافظه فلش شامل یک آرایه حافظه است که با تعداد زیادی سلول فلش انباشته شده است. یک سلول پایه فلش مموری شامل یک ترانزیستور ذخیره سازی با یک گیت کنترل و یک دروازه شناور است که با یک ماده دی الکتریک نازک یا لایه اکسید از بقیه ترانزیستور عایق بندی شده است. دروازه شناور بار الکتریکی را ذخیره می کند و جریان جریان الکتریکی را کنترل می کند.
- برنامه نويسي: برای تغییر ولتاژ آستانه ترانزیستور ذخیره‌سازی، الکترون‌ها به گیت شناور اضافه یا حذف می‌شوند. تغییر ولتاژ بر روی صفر یا یک بودن یک سلول تأثیر می گذارد.
- فرآیندی به نام تونل زنی فاولر-نوردهایم الکترون ها را از دروازه شناور حذف می کند. تونل زنی فاولر-نوردهایم یا پدیده ای به نام تزریق الکترون داغ کانالی، الکترون ها را در دروازه شناور به دام می اندازد.
- پاک کردن و تونل زنی: با تونل زنی فاولر-نوردهایم، داده ها از طریق یک بار منفی قوی روی گیت کنترل پاک می شوند. این باعث می شود که الکترون ها به کانال وارد شوند، جایی که یک بار مثبت قوی وجود دارد. هنگام استفاده از تونل فاولر-نوردهایم برای به دام انداختن الکترون ها در دروازه شناور، عکس این امر اتفاق می افتد. الکترون ها در حضور میدان الکتریکی بالا، با بار منفی قوی روی منبع سلول و تخلیه و همچنین بار مثبت قوی روی دروازه کنترل، موفق می شوند از طریق لایه نازک اکسید به دروازه شناور نفوذ کنند.
- کانال تزریق الکترون داغ: همچنین به عنوان تزریق حامل گرم شناخته می شود، تزریق الکترون داغ کانالی به الکترون ها اجازه می دهد تا از اکسید دروازه عبور کنند و ولتاژ آستانه دروازه شناور را تغییر دهند. این پیشرفت زمانی اتفاق می‌افتد که الکترون‌ها انرژی کافی را از جریان بالا در کانال و بار جذب کننده روی دروازه کنترل به دست آورند.
- عایق الکتریکی و ذخیره سازی مداوم: الکترون‌ها در دروازه شناور محبوس می‌شوند، صرفنظر از اینکه دستگاه حاوی سلول فلش مموری به دلیل انزوای الکتریکی ایجاد شده توسط لایه اکسید انرژی دریافت می‌کند یا خیر. این ویژگی فلش مموری را قادر می سازد تا ذخیره سازی دائمی را فراهم کند.
