电荷储存晶体管英文解释翻译、电荷储存晶体管的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 charge-stroage transistor
分词翻译:
电荷的英语翻译:
charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【医】 charge
储存的英语翻译:
garner; lay in; store
【电】 storage
晶体管的英语翻译:
transistor
【计】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
专业解析
电荷储存晶体管(Charge Storage Transistor),英文全称为Charge Storage Transistor,是一种利用特定结构存储电荷以调制沟道电流的半导体器件。其核心功能在于通过控制栅极下方绝缘层中捕获的电荷量,实现沟道导电性的非易失性或半永久性改变,是构建非易失性存储器(如闪存)的关键单元。
核心原理与结构
-
电荷存储机制:
- 区别于普通MOSFET通过栅压直接调控沟道,电荷储存晶体管在栅极与沟道之间增设了电荷存储层(如浮栅或电荷陷阱层)。
- 通过施加高电压(编程/擦除操作),电荷(通常是电子)被注入并存储在电荷存储层中(例如通过热电子注入或Fowler-Nordheim隧穿效应)。
- 存储的电荷会屏蔽或增强栅极电场对沟道的控制,从而改变器件的阈值电压(Vth),实现信息(“0”或“1”)的存储。
-
主要类型:
- 浮栅晶体管 (Floating Gate Transistor):电荷存储在由绝缘层(如SiO₂)完全包围的导电多晶硅浮栅中。浮栅与外界无直接电连接,电荷泄漏极小,数据保持时间长(可达10年以上)。这是早期EEPROM和NOR/NAND闪存的基础结构。
- 电荷俘获型晶体管 (Charge-Trapping Transistor):电荷存储在绝缘介质中的深能级陷阱内(如氮化硅层)。代表性结构有SONOS (Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon) 和TANOS (TaN-Al₂O₃-Nitride-Oxide-Silicon)。其优势在于更薄的等效氧化层厚度、更低的编程电压和更好的抗穿通能力。
工作模式
- 编程 (Program):向栅极施加高正电压(对N沟道器件),将电子注入电荷存储层,使器件Vth升高。存储状态通常代表“0”。
- 擦除 (Erase):向源极、漏极或衬底施加高电压(或栅极加负压),将电子从电荷存储层移除,使器件Vth降低。存储状态通常代表“1”。
- 读取 (Read):施加介于编程态和擦除态Vth之间的栅压,通过检测源漏电流的大小来判断存储状态(“0”或“1”)。
应用领域
电荷储存晶体管是现代非易失性存储技术的基石:
- 闪存存储器 (Flash Memory):包括NOR Flash(用于代码存储)和NAND Flash(用于大容量数据存储,如SSD、U盘、存储卡)。
- EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory):用于存储需要频繁修改的小量数据(如系统配置参数)。
- 嵌入式存储器:集成在微控制器、SoC等芯片中,用于存储固件或配置信息。
权威参考来源
- IEEE Xplore Digital Library:收录了大量关于电荷储存晶体管物理机制、器件建模、可靠性和先进工艺的学术论文与技术报告。例如,对浮栅和电荷俘获存储器件的比较研究常发表于IEEE Transactions on Electron Devices等期刊。
- 施敏 (S. M. Sze) 著作《半导体器件物理》:经典教材中对MOSFET基本原理及非易失性存储器(包括浮栅器件)有系统阐述。
- 国际半导体技术路线图 (ITRS/IRDS):历年报告详细描述了非易失性存储器(尤其是基于电荷储存晶体管的闪存)的技术发展趋势、挑战和解决方案。
- 应用材料 (Applied Materials)、泛林集团 (Lam Research) 等设备商技术白皮书:常提供关于电荷储存晶体管制造工艺(如栅堆叠沉积、刻蚀)的深入技术解析。
- 美光 (Micron)、三星 (Samsung)、铠侠 (Kioxia) 等存储器制造商的技术文档:其产品介绍和应用笔记提供了电荷储存晶体管在实际存储器产品(如3D NAND)中的实现方式和性能指标。
网络扩展解释
电荷储存晶体管(Charge-Storage Transistor)是一种具有电荷存储功能的半导体器件,其核心特点在于能够通过特定结构暂时保存电荷。以下是详细解释:
1. 术语构成解析
- 电荷(Charge):指带电粒子(如电子或空穴)的积累,是电学基本概念。
- 储存(Storage):指通过电容效应或半导体结构实现电荷的暂时保留。
- 晶体管(Transistor):基于半导体材料的三端器件,通过输入电压控制输出电流,具备放大、开关等功能。
2. 功能特性
与普通晶体管相比,电荷储存晶体管在以下方面具有特殊性:
- 电荷保持能力:通过设计特殊结构(如浮栅、电容耦合等),可在特定区域存储电荷。
- 动态控制:存储的电荷量可通过外部电压调节,影响器件导电特性。
- 应用场景:常见于非易失性存储器、图像传感器(如CCD)等需要暂存电荷的领域。
3. 技术背景
普通晶体管主要依赖载流子迁移实现信号处理,而电荷储存型器件结合了存储单元与放大功能,这种设计在提到的半导体物理基础上,通过材料或结构创新实现电荷滞留。
注:该术语属于专业电子工程词汇,实际应用中需结合具体电路设计文档。如需更详细技术参数,建议查阅集成电路设计手册或存储器件相关文献。
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