сматриваемой упрощенной модели это соответствовало бы восстановлению всех контактных соединений и затем повторному разрушению необходимых соединений, как того требовала бы новая информация, предназначенная для хранения. Такие ПЗУ называются перепрограммируемыми ПЗУ, или программируемыми ПЗУ со стиранием информации (EPROM - Erasable Programmable Read Only Memory).

В настоящее время существуют два основных вида технологии изготовления микросхем памяти: биполярная технология и МОП-технология. Их основное различие - это цикл обращения к памяти (время, требующееся для того, чтобы данные по определенному адресу оказались доступными для их последующего использования). Цикл обращения к памяти, построенной по биполярной технологии, почти в 10 раз меньше времени доступа к памяти, построенной по МОП-технологии. Однако схемы из биполярных транзисторов занимают большую площадь на кристалле, чем эквивалентные МОП-схемы, и выпускаются объемами памяти в 1, 2 и 4 Кбит. Микросхемы постоянной памяти на основе МОП-технологии выпускаются объемом до 16 Кбит. Перепрограммируемые ПЗУ изготавливаются только с применением МОП-технологии.

Существующие типы ПЗУ можно классифицировать следующим образом:

Микросхемы ПЗУ

Биполярные (60 нс)

Запрограммированные ПЗУ (с масочным программированием)

Программируемые ПЗУ (электрически однократно)

Запрограммированные ПЗУ (с масочным программированием)

МОП-структуры (500 ис)

Программируемые ПЗУ (электрически однократно)

Перепрограммируемые ПЗУ (со стиранием информации)

Для стирания данных в перепрограммируемых ПЗУ используется ультрафиолетовое или рентгеновское облучение. Для записи данных - постоянное напряжение. (Прим. пер.)

По способу программирования различают следующие виды ПЗУ:

Программируемые ПЗУ

Пихромовая перемычка

Кремниевая перемычка

Закороченное соединение

В первых выпусках электрически программируемых ПЗУ (ЭП ПЗУ) использовались нихромовые плавкие пе-

ВыВор страт

К

в) ij

Выход -о

Выбор столЕи,а

О

(зеоиля)

Рис. 8.11. Ячейка биполярного программируемого ПЗУ:

а - схема ячейки с биполярным транзистором и плавкой перемычкой; б - биполярный транзистор (Б -база, 3 - эмиттер, К - коллектор); е, г - модели транзисторного ключа (замкнутого и разомкнутого)

ремычки^; поэтому для разрушения соединений в процессе программирования приходилось прибегать к сильным токам. В схему каждой элементарной ячейки памяти входили биполярный транзисторный ключ и плавкая перемычка (рис. 8.11, а).

Если строка матрицы памяти выбрана в процессе считывания, то на линии выбора строки появляется положительный потенциал /7+, открывающий транзисторный ключ, и, если плавкая перемычка не разрушена, по-

Очевидно, автор здесь имеет в виду случай, когда вместо плавкой перемычки в схеме используются встречно включенные диоды. Программирование осуществляется путем подачи напряжения, при котором в одном из диодов происходит пробой (короткое замыкание). (Прим. ред.)

Нихромовые плавкие перемычки представляют собой нихромовые ленточки шириной 2-10~* М. (Прим. пер.)

ложительный сигнал проходит на линию столбца, соединенную по схеме И со входом выбора столбца, в результате чего на выходе появляется сигнал U+. Если плавкая перемычка разрушена, на выходе выбранного столбца будет нулевой сигнал.

Программируемые ПЗУ с нихромовыми плавкими соединениями обладали недостатком - самовосстановлением, т, е. по прошествии какого-то времени некоторые из разрушенных соединений вновь становились проводящими. Этого недостатка удалось избежать благодаря применению вместо нихрома поликристаллического кремния в качестве материала плавкой перемычки.

Постоянные запоминающие устройства, включая программируемые пользователем, выпускаются также с применением полевых транзисторов вместо биполярных. Однако в перепрограммируемых ПЗУ используются только МОП-транзисторы особого вида, называемые МОП-транзисторами с плавающим затвором и лавинной инжекцией (FAMOS - Floating Gate Avalance-injection Metal Oxide Semiconductor). Их можно рассматривать как р-канальные МОП-транзисторы без внешних связей с затворами.

Подача повышенного напряжения на исток или сток (-30 В) приводит к инжекции электронов с высоким уровнем энергии в результате процесса, называемого лавинной инжекцией, в затвор из истока или из стока. Появившись на затворе, отрицательный заряд электронов создает электрическое поле в канале, стремящееся открыть р-канальный МОП-транзистор (т. е. увеличить его проводимость между истоком и стоком).

Когда программирующее напряжение снимается, у электронов затвора нет пути для его разрядки, поскольку затвор окружен изолирующим слоем из двуокиси кремния (рис. 8.12, а). Поэтому заряд устойчиво сохраняется на затворе. Как показали эксперименты, двуокись кремния - настолько хороший изолятор, что даже по истечении 10 лет на затворе должно сохраниться более 70 % заряда. Поскольку с затвором нет соединений, электроны не могут быть удалены с него электрическими средствами.

Однако, если МОП-транзистор с плавающим затвором и лавинной инжекцией подвергнуть воздействию ультрафиолетовых лучей, электроны получат достаточную энергию, чтобы перескочить обратно на кремниевую