Floating-Gate-Transistor

Ein Floating-Gate-Transistor, FGMOS, ist das zentrale Speicherelement von Flash-Speichern. Es ist ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher, der bereits in den 70er Jahren entwickelt und in mehreren Halbleiterbauelementen eingesetzt wurde.


Ein Floating-Gate-Transistor, der zur Gruppe der Isolated Gate FETs gehört, hat im Unterschied zu einem normalen Feldeffekttransistor zwei Gates: ein Control-Gate und ein Floating-Gate. Diese beiden Gates sind durch eine Oxidschicht voneinander getrennt. Das Floating-Gate ist über eine weitere Oxidschicht auf dem positiv dotierten Silizium-Substrat aufgebracht. Zwei negativ dotierte Siliziumbereiche bilden die Source und Drain.

Aufbau eines Floating-Gate-Transistors

Aufbau eines Floating-Gate-Transistors

Das Floating-Gate bildet eine Ladungsfalle in der die elektrische Ladung gespeichert wird. Da das Floating-Gate keinen Anschluss hat, deswegen auch die Bezeichnung Floating, kann die Ladung nicht vom Floating-Gate abfließen. Dadurch verhindert es im Normalfall den Ladungsabfluss zu den N- und P-Siliziumschichten. Die Ladung auf dem Floating-Gate bildet als elektrisches Feld einen leitenden Kanal zwischen Drain und Source, über den die Ladung ausgelesen wird. Gelöscht wird die Ladung des Floating-Gate mit einer negativen Löschspannung.

Das Floating-Gate selbst wird mit einem quantenmechanischen Effekt gesteuert, bei dem durch eine höhere positive Spannung ein Tunnel gebildet wird, über den einige Elektroden aus dem Control-Gate zum Floating-Gate wandern.

Ähnlich aufgebaut sind die Charge-Trap-Flashs (CTF) mit denen eine höhere Speicherdichte erzielt werden kann.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Floating-Gate-Transistor
Englisch: floating gate - FGT
Veröffentlicht: 06.09.2017
Wörter: 213
Tags: #Speichertechnik
Links: Anschluss, CTF (charge trap flash), Elektrische Ladung, Elektrisches Feld, Elektrode