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电荷俘获型NAND
资料介绍
一、基本定义与技术定位
电荷俘获型NAND，简称CT NAND，是一种非易失性闪存存储技术，与传统浮栅型（Floating Gate, FG）NAND闪存相比，通过电荷俘获层存储电荷来实现数据保存，是当前3D NAND闪存市场的主流技术路线。
二、核心工作原理
CT NAND的存储单元核心结构包含衬底、沟道、隧穿氧化层、电荷俘获层、阻挡氧化层和控制栅极几个部分：
1. 编程操作：在控制栅极施加高压，沟道中的电子通过隧穿效应穿过隧穿氧化层，注入到电荷俘获层中被陷阱捕获，改变阈值电压实现数据写入。
2. 擦除操作：在控制栅极施加负高压，衬底或沟道施加正电压，电荷俘获层中的俘获电子通过隧穿回到沟道，阈值电压恢复到擦除态，完成数据擦除。
3. 读取操作：在控制栅极施加不同的读取电压，根据沟道是否导通判断当前阈值电压状态，从而读取存储的数据。
四、在3D NAND中的技术价值
随着平面NAND的缩微走到物理极限，3D堆叠成为提升存储容量的核心方向，CT NAND的结构特性完美适配3D堆叠需求：
1. 叠层厚度更低，相同晶圆面积下可以实现更多层的堆叠，目前主流厂商已经实现超过200层的CT NAND堆叠，单颗芯片容量可达TB级。
2. 电荷俘获层可以在垂直堆叠的沟道侧壁均匀沉积，工艺良率更高，成本下降速度快于浮栅方案。
3. 单元缩小后依然能保持较好的电荷保持特性和擦写寿命，满足消费电子、数据中心等不同场景的需求。
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