Funcionamiento de memoria Flash

Funcionamiento

Para conocer un poco mejor el funcionamiento de la memoria flash debemos ver un poco acerca de los arreglos de transistores para otros tipos de memoria como los son las ROM y PROM que es de donde ya se estaba empleando tipos de memorias en estado sólido, en otras palabras memorias que no tenían partes móviles y eran construidas a base de semiconductores. A continuación lespresentaré una imagen en donde muestra el arreglo de una memoria ROM en solid state.

ROM a base de semiconductores.
Como podemos ver, éstas se pueden hacer de transistores BJT y MOS. También podemos apreciar que la presencia de una conexión desde una línea de fila a la base del transistor representa un “1” lógico en esa localidad de memoria, y esto es debido a que cuando hay un “1” en la fila seenciende el transistor conectando así el Vcc a la línea de la columna, permitiendo que halla diferencial de potencial en la línea de columna. Por otro lado si tenemos que no hay conexión en el gate del transistor esto provoca que el transistor no conduzca y por lo tanto no hay diferencial de potencial en la columna.
Ahora bien, sabiendo que las memorias ROM también se fabrican de materialsemiconductor, debemos saber también que la evolución de las ROM también se construye con este material. La evolución de las ROM que le sigue es la PROM la cual tiene el mismo arreglo de transistores, luego las EPROM y es ahí donde la tecnología nos va llevando a donde queremos llegar, que es a la memoria flash. Ya estas memorias se hacen exclusivamente con transistores NMOSFET, con una estructura decompuerta aislada. La compuerta del transistor aislada carece de conexiones eléctricas y puede almacenar carga eléctrica durante un tiempo indefinido. Los bits de datos en este tipo de arreglo están representados por la presencia o ausencia de carga de compuerta almacenada. El borrado de un bit de datos es un proceso que remueve la carga de la compuerta.
Dos tipos básicos de PROM borrables son laque se borra con luz ultravioleta y la que se borra eléctricamente (EEPROM), siendo ésta la que me interesa ya que la memoria flash es un tipo de memoria EEPROM. Hay dos tipos de EEPROM, éstas son la MOS de compuerta flotante y la de silicio óxido nitruro metálico (MNOS). La aplicación de un voltaje en la compuerta de control de la estructura de compuerta flotante permite el almacenamiento yremoción de carga en la compuerta flotante. Para adentrarnos más detalladamente al funcionamiento en sí de la memoria flash era necesario conocer lo antes hablado, ya que nos dará una mejor compresión de lo que a continuación se explicará.
La memoria flash es un tipo de memoria EEPROM, con la diferencia que en las memorias flash el borrado es en un bloque de celdas completo, mientras que en la EEPROMconvencional es por celda a la ves, haciendo ese proceso más lento en las convencionales. La memoria flash es una memoria no volátil por lo tanto al quitar la energía los datos no se pierden. En la siguiente figura se muestra como se conforma una celda en una memoria flash y que tipo de transistor se usa.
FAMOS (Floating-Gate Avalanche-Injection Metal Oxide Semiconductor).
En esta figura vemoslo antes hablado, la forma de la celda en la cual tiene un transistor compuesto a su vez con una compuerta flotante (FAMOS). Los transistores FAMOS se caracterizan por disponer de dos puertas diferentes, una fija (equivalente a la de los transistores MOS), y una flotante. Esta puerta flotante no está conectada, sino que se encuentra rodeada de un material aislante (óxido) de muy alta impedancia.Además, para permitir la programación del transistor, la puerta flotante se sitúa a muy poca distancia del substrato del transistor.

Para escribir en la memoria se aplica una tensión elevada a la puerta de control de todas aquellas celdas que deban almacenar un ‘0’. Esta tensión permite a los electrones que se encuentran en el sustrato del transistor, atravesar el aislante a través de un...