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浮栅型NAND原理与技术演进.

更新时间：2026-06-13 12:06:12 大小：15K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：nand 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

基本结构与工作原理

浮栅型NAND（Floating Gate NAND，简称FG NAND）是经典的非易失性存储技术，自诞生至今一直是NAND闪存市场的主流技术方案，其核心设计通过浮栅结构存储电荷实现数据的长期保存。

FG NAND的核心存储单元结构主要由控制栅（Control Gate, CG）、浮栅（Floating Gate）、**隧穿氧化层（Tunnel Oxide）和层间绝缘层（Inter-Poly Dielectric, IPD）**四个部分组成。其中浮栅是完全被绝缘材料包裹的导电多晶硅层，位于控制栅和沟道之间：下方通过厚度仅几纳米到十几纳米的隧穿氧化层与硅衬底的沟道隔离，上方通过层间绝缘层（早期常采用氮化硅-氧化硅复合层，后来发展为高k介质）与控制栅隔离。由于浮栅被高绝缘性能的材料完全封闭，注入浮栅的电荷可以在断电状态下保持数年甚至数十年不会明显泄漏，这也是FG NAND非易失性的核心来源。

FG NAND的基本操作分为编程、擦除和读取三种：

1. 编程操作：采用沟道热电子注入（CHEI）或者FN隧穿效应向浮栅注入电子。当浮栅注入电子后，浮栅带负电荷，会屏蔽控制栅电场对沟道的影响，使得存储单元的阈值电压升高，对应逻辑状态“0”；

2. 擦除操作：一般通过FN隧穿效应将浮栅中的电子拉出，浮栅失去负电荷后，存储单元阈值电压降低，对应逻辑状态“1”；

3. 读取操作：在控制栅施加固定的读取电压，通过检测存储单元沟道是否导通来判断阈值电压范围，进而识别存储的逻辑数据。

在阵列结构上，FG NAND采用NAND串结构进行单元串联，多个存储单元共享一个位线（BL）和源线（SL），通过字线（WL）选中目标存储单元，这种串联结构极大提升了存储单元的集成度，为NAND闪存的大容量发展奠定了结构基础。


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