Дипломная работа: Методика расчета и оптимизации ячеек памяти низковольтовых последовательных ЭСППЗУ

2. Пробивные напряжения элементов, с помощью которых формируется и подается к запоминающей ячейке программирующее напряжение.

3. Пороговые напряжения паразитных структур, прилегающих к элементам обеспечивающим формирование Uпрог.

4. Тип подложки и собственная структура транзисторов, определяющие коэффициент влияния напряжения смещения истока относительно напряжения подложки на пороговое напряжение ключевых транзисторов, осуществляющих передачу программирующего напряжения к выбранному запоминающему элементу.

5. Емкости туннельного и межслойного (между управляющим и плавающим затвором) окислов.

4.2 Результаты исследования элементной базы

Учитывая приведенные выше требования, были отобраны тестовые структуры, на которых проводились комплексные измерения параметров элементной базы ЭСППЗУ.

4.2.1 Исследование характеристик туннельного окисла запоминающего элемента

Вольтамперные характеристики туннельного окисла снимались непосредственно на структуре, входящей в состав запоминающей ячейки. Измерения проводились для напряжения обоих полярностей при температуре +20, +85 и +125°С.

Результаты измерений (представлены в форме графиков в приложении 2) были подвергнуты компьютерной математической обработке и приведены на рисунке 13.

Полученные результаты показывают симметричность вольт-амперной характеристики туннельного окисла при разной полярности приложенного напряжения и слабую зависимость от температуры, что подтверждается научными литературными источниками. Для упрощения рисунке 14, на нем не приведены кривые, полученные при температуре +85^о С.

4.2.2 Эквивалентная схема замещения туннельного окисла

Важным этапом разработки микросхем ЭСППЗУ является моделирование электрической схемы. В настоящее время полное моделирование затруднено в связи с отсутствием модели запоминающей ячейки. Основным препятствием к ее созданию является отсутствие схемы замещения туннельного окисла в составе библиотек программных пакетов систем проектирования.

Однако на элементах библиотек этих систем возможно создание схем, которые позволят обеспечить электрические характеристики имитирующие поведение туннельного окисла в составе запоминающей ячейки и запоминающая ячейка в целом в режимах записи и чтения информации.

Вольтамперные характеристики туннельного окисла

Рисунок 13

Нами предложено три варианта эквивалентной схемы замещения туннельного окисла. Туннельный окисел может быть замещен двумя встречно включенными МОП транзисторами (рисунок 14), системой диодов и стабилитронов (рисунок 15) или двумя встречно включенными источниками тока управляемыми напряжением (рисунок 16)

В данном дипломном проекте будет рассмотрена схема замещения на источниках тока управляемых напряжением.

Рисунок 14

Рисунок 15

4.2.3 Построение и расчет ячейки