Einführung in die Funktionsweise des Flashspeichers mit Veranschaulichung des Tunneleffekts nach Schrödinger.
Hamilton Operator, Energie Operator, Kurzübersicht Halbleiter (NPN dotiert)
Inhaltsverzeichnis:
1.0 Begriffserklärung
1.1 Einführung
1.2 Flash Speicher
2.0 Halbleiterspeicher
2.1 Übersicht
2.2 physikalischer Hintergrund
3.0 Aufbau des Flash Speichers
4.0 Funktionsweise
4.1 Grundüberlegungen
4.2 der Tunneleffekt
4.2.1 Schrödinger Gleichung
4.2.2 Hamilton Operator (H)
4.2.3 Energie Operator (E)
4.2.4 Schlussfolgerung
4.3 Anwendung auf Flashspeicher
4.4 Entdecker (Nobelpreis)
5.0 Quellenverzeichnis
5.1 Abbildungsverzeichnis
5.2. Literaturverzeichnis
1.0 Begriffserklärung:
1.1 Einführung:
Lieber Leser, falls du gebildet bist überspringe bitte den nächsten Absatz. Der Computer speichert Daten in Bytes (1 Byte = 8 Bit) ab. Es gibt nur zwei Zustände, 0 oder 1. Daraus ergibt sich ein interpretierbarer Code, den der Computer ausführen kann.
Ganz einfach erklärt gibt sich daraus der Zustand, Strom < > Nichtstrom bzw. Spannung < > keine Spannung.
1.2 Flash-Speicher:
Der Flash Speicher ist ein Speicherbaustein mit hoher Datendichte auf minimal- physischem Platz. Daten können permanent ohne dauerhafte Stromzufuhr gespeichert werden.
Der Begriff Flash entstammt dem Vorgang des Löschens zu Beginn des Flash- Speichers. Hier musste der gesamte Speicher mit Licht gelöscht, also „ge flash ed“ werden. Heute ist es Möglich einzelne Speicherbereiche unabhängig voneinander zu löschen.
1.4 Dotieren
Das Dotieren bezeichnet das Einbinden von Fremdatomen in ein bestehendes Gitter um somit freie Elektronen bzw. Elektronenlücken (-löcher) zu schaffen. Durch das Dotieren wird die Leiteigenschaft eines Stoffes hergestellt.
Man unterscheidet zwischen p- und n-dotierten Leitern. P-dotierte Leiter haben einen Elektronen Mangel, N-dotierte Leiter einen Elektronen Überschuss.
Die einfachste Anwendung eines Halbleiters ist die Diode.
- Drain
„Stromabfluss“
- Source
Stromquelle
- Floating Gate eigentliche Speicherzelle
- Control Gate
hier kann er als Steuerstromkreis betrachtet werden
2.0 Halbleiterspeicher
2.1 Übersicht
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
(Zaugg, 2001)
2.2 physikalischer Hintergrund
Halbleiter sind Leiter, welche aus zwei Stoffen, einem Isolator und einem leitenden Metall, aufgebaut sind.
Wir auf der Basis Strom angelegt (Steuerstrom), schließt sich der Kreislauf und Kollektro und Emitter sind verbunden.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb 1: Transistor im leitenden Zustand
Wird die Stromzufuhr des Steuerstromkreises unterbrochen kann zwischen Emitter und Kollektor kein Strom fließen.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb 2: Transistor im „sperrenden“ Zustand
3.0 Aufbau des Flash Speichers
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb 3: Flash Speicherbaustein
Der Flashspeicher bedient sich der Halbleitertechnik. Im zugrunde liegt ein NPN dotierter Halbleiter, welcher die Basis darstellt.
Die Oxidschicht ist ein Isolator, dessen Breite ca. 200 Atome misst. Die obrige Darstellung zeigt einen einzelnen Speicherbaustein.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Inhalt des Inhaltsverzeichnisses?
Das Inhaltsverzeichnis umfasst folgende Punkte: Begriffserklärung (Einführung, Flash Speicher), Halbleiterspeicher (Übersicht, physikalischer Hintergrund), Aufbau des Flash Speichers, Funktionsweise (Grundüberlegungen, Tunneleffekt, Schrödinger Gleichung, Hamilton Operator, Energie Operator, Schlussfolgerung, Anwendung auf Flashspeicher, Entdecker (Nobelpreis)), und Quellenverzeichnis (Abbildungsverzeichnis, Literaturverzeichnis).
Was ist die einfache Erklärung des Speicherns von Daten im Computer?
Der Computer speichert Daten in Bytes (1 Byte = 8 Bit) ab, wobei es nur zwei Zustände gibt: 0 oder 1. Dies ergibt einen interpretierbaren Code, den der Computer ausführen kann, was sich einfach als Strom/Nichtstrom oder Spannung/keine Spannung darstellen lässt.
Was ist ein Flash-Speicher?
Ein Flash-Speicher ist ein Speicherbaustein mit hoher Datendichte auf minimal-physischem Platz, der Daten permanent ohne dauerhafte Stromzufuhr speichern kann. Der Begriff "Flash" bezieht sich auf das ursprüngliche Löschen des gesamten Speichers mit Licht.
Was bedeutet Dotieren?
Dotieren bezeichnet das Einbinden von Fremdatomen in ein bestehendes Gitter, um freie Elektronen bzw. Elektronenlücken zu schaffen, wodurch die Leiteigenschaft eines Stoffes hergestellt wird. Man unterscheidet zwischen p- und n-dotierten Leitern, wobei p-dotierte Leiter einen Elektronenmangel und n-dotierte Leiter einen Elektronenüberschuss haben.
Was sind Drain und Source im Kontext von Halbleitern?
Drain ist der "Stromabfluss" und Source ist die Stromquelle.
Was ist ein Halbleiter?
Halbleiter sind Leiter, welche aus zwei Stoffen, einem Isolator und einem leitenden Metall, aufgebaut sind.
Wie ist ein Flash-Speicher aufgebaut?
Der Flashspeicher bedient sich der Halbleitertechnik. Im zugrunde liegt ein NPN dotierter Halbleiter, welcher die Basis darstellt. Die Oxidschicht ist ein Isolator. Zusammen mit dem Controlgate bildet der Halbleiter einen Kondensator, in dessen „Zwischenraum“ (Floating Gate) Daten gespeichert werden können.
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- Felix Valin (Author), 2008, Flashspeicher. Einführung und Funktionsweise, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/123445
