Die Erfahrung des Datenspeichers wird stark durch Floating-Gate-MOSFETs beeinflusst, die ein einzigartiges elektronisches Gerät darstellen. Das Besondere an diesen Bausteinen ist, dass sie Daten auch nach dem Ausschalten halten können. Dieser Artikel wird erklären, was Floating-Gate-MOS-Transistoren sind, wie sie funktionieren und welche Eigenschaften diese Bauelemente für verschiedene Arten von elektronischen Systemen bieten können.
MOSFET, oder Metalloxid-Halbleiter-Feld effet Transistoren, sind entscheidende elektronische Bauelemente, die es ermöglichen, den Stromfluss zu steuern. MOSFETs finden sich in einer Vielzahl von Gegenständen im Hausgebrauch, einschließlich Computer, Mobiltelefone und Fernseher. Fliegende-Gatter-MOSFETs sind speziell, da sie eine Ladung ohne Energieversorgung speichern können, was für alle Arten von MOSFETs nicht der Fall ist.
Ein Floating Gate MOSFET hält sehr wenige Teilchen, genannt Elektronen, innerhalb eines Stückes Metall (Floating Gate). Es wird von einem spezifischen Isoliermaterial umgeben, das die Elektronen an ihrem Platz festhält, wo sie nur über diesen Kanal ein- oder ausströmen können. Wenn Elektronen auf dieses Gatter angewendet werden – also durch den elektrischen Stromfluss, öffnet sich ein Tor zwischen diesen beiden leitenden Kammern und jedes einzelne Elektron, das auf einer Seite des 'Flusses' eintritt, bleibt oben gefangen. Was hier interessant ist, ist, dass diese gefangenen Elektronen lange Zeit auf dem Gatter sitzen können und die Leistungsfähigkeit hoch bleibt, selbst wenn wir es ausgeschaltet haben. Diese Eigenschaft ermöglicht es Floating Gate MOSFETs, Informationen über einen langen Zeitraum zu 'erinnern'.
Der Anwendungsbereich, für den flottierende Gatter-MOSFETs am kritischsten sind, wird nichtflüchtiger Speicher genannt. Nichtflüchtiger Speicher ist, wie der Name selbst bereits nahelegt, eine Art von Speicher, der seine Informationen nicht verliert, selbst wenn er nicht mehr betrieben wird. Dies ist eine wichtige Eigenschaft für viele elektronische Geräte wie USB-Sticks, Speicherkarten und Festplatten aus Halbleitern.
Dies ist die Art von Speicher, in dem Elektronen innerhalb des flottierenden Gatters gefangen sind und nur hinzugefügt werden können, ähnlich dem, was ich zuvor erwähnt habe. Die Elektronen fließen zum Gatter, wenn wir Spannung anlegen, und sie können dort sehr lange bleiben, selbst wenn die Stromversorgung abgeschaltet wird. Diese Besonderheit ermöglicht es flottierenden Gatter-MOSFETs, Informationen über einen langen Zeitraum zu speichern.
Schwebegatter-MOSFET-Speichertyp: Es gibt verschiedene Arten von Schwebegatterspeichern, darunter EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Netzwerk-nur-Speicher), NAND-Flash und NOR-Flash. Es gibt eine Reihe von Typen, und alle haben verschiedene Stärken und Schwächen. NAND-Flash-Speicher ist beispielsweise elektronisch sehr schnell und hat die Kapazität, große Mengen an Daten zu speichern. Er kann jedoch nur in Gruppen gelöscht werden, was in einigen Fällen ein Nachteil ist. Im Gegensatz dazu ist NOR-Flash-Speicher langsamer, kann aber in kleineren Sektoren gelöscht werden, wodurch eine datenspezifischere Verwaltung für bestimmte Anwendungsfälle ermöglicht wird.
Sensory-Systeme nutzen Sensoren, um statische oder dynamische Daten aus der Umgebung zu sammeln: Temperatur, Druck und Bewegung. In Rechensystemen sind die Sammler spezielle Geräte, die Prozessoren genannt werden, die dann diese Informationen analysieren und Entscheidungen treffen auf der Grundlage dessen, was sie finden. Floating-Gate-MOSFETs sind nützlich für beide Systeme, da sie Daten über lange Zeiträume speichern können, während sie weiterhin zuverlässig bleiben.
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