什么是NAND闪存？

摘要：你知道什么是闪存吗？闪存是一种存储数据的半导体。它被用于智能手机和我们周围的许多其他电子设备。KIOXIA于1987年发明了世界上第一个NAND闪存，并且仍然是开发和制造的领先公司之一。在所有类型的闪存中，NAND闪存是今天世界上使用最广泛的内存。

KIOXIA在1987年发明了世界上第一个NAND闪存。这是对闪存结构和数据存储机制的解释。

闪存是一种存储数据的半导体

你知道什么是闪存吗？闪存是一种存储数据的半导体。它被用于智能手机和我们周围的许多其他电子设备。KIOXIA于1987年发明了世界上第一个NAND闪存，并且仍然是开发和制造的领先公司之一。在所有类型的闪存中，NAND闪存是今天世界上使用最广泛的内存。

让我们来看看什么是闪存。智能手机能够在闪存中存储各种数据，如文本、图像和音乐，因为所有数据都是使用0和1以数字数据表示的。例如，想象一下，你的智能手机上显示了一张照片（图1）。如果我们放大并仔细观察此图像，它由一个点（像素）集合组成。每个单独的点由光的三种原色组成：红色、绿色和蓝色。在数字数据中，每个光的亮度都以256级调整，有八个0和1（2到8次方）。总共，24个0和1的组合可以表达大约1677万种颜色（256级红色×256级绿色×256级蓝色）。例如，图1中照片中的粉红色是亮红光（11111111）、深绿光（10000000）和亮蓝光（11000000）的组合，因此它可以存储为“11111111100000011000000”。通过这种方式，存储在智能手机中的文本、图像和音乐等所有数据都存储为0和1的组合。

图1。放大图像的概念图像

闪存的结构和数据存储机制

接下来是对闪存的实际结构和数据存储机制的解释。图2显示了闪存的存储单元结构（横截面）。存储单元是数据存储的最小单元。近年来，闪存由数千亿个存储单元组成。数据是通过将电子进出绝缘体封闭的电荷存储膜来存储的。

图2。记忆单元结构

图3解释了电子是如何从这种电荷储存膜中进出的。当高压（Vcg（++））施加到控制门时，电子通过绝缘体，从硅基板进入电荷储存膜（图3（a））。当电源关闭时，这种储存的电子状态会保持不变。另一方面，当高压（Vw（++））施加在硅基板侧时，电子通过绝缘体，从电荷储存膜到硅基板侧（图3（b））。因此，创造的状态是电荷储存膜中没有电子。这是在内存单元格中写入和擦除数据的操作。

图3。数据写入和擦除操作

数据“0”和“1”的确定

接下来是对数据“0”和“1”的确定的解释。当恒定电压（读出电压Vcg（+））施加到控制门时，数据是“0”还是“1”取决于电流是否在存储单元的横向方向流动（图4（a）（b））。当电压逐渐施加到控制门时，电流开始在存储单元中流动的控制栅极电压称为阈值电压。（详情请参阅多级技术部分。）“0”或“1”的判断是利用这一事实进行的，即该阈值电压会根据电荷存储膜中是否有电子而变化。在电荷存储膜中存在电子的状态（数据“0”），阈值电压高于读数电压Vcg(+)，因此电流不会流动（图4(a)）。另一方面，在电荷存储膜中没有电子的状态下（数据“1”），阈值电压低于读数电压Vcg（+），因此电流流动（图4（b））。即使电源关闭，这些“0”和“1”状态也会被保留。这是闪存的特点，即即使电源关闭，数据也不会消失。

多级技术（在闪存上确定“1”和“0”以及数据读/写操作）