FGMOS

Mặt cắt MOSFET cổng trôi

Ký hiệu FGMOS một lớp cổng trôi (đường đậm) và ba cực cổng V

FGMOS hay MOSFET cổng trôi (tiếng Anh: floating-gate MOSFET) hoặc transistor cổng trôi là transistor hiệu ứng trường MOS có cấu trúc tương tự như MOSFET thông thường, song có thêm một cổng được cách ly bằng điện, tạo ra một nút trôi đối với dòng DC, và một số cực khiển ngõ vào (Control gate) cách ly về điện được đặt phía trên cổng nổi (FG). Những ngõ vào này chỉ được kết nối điện dung với FG. Do FG được bao quanh hoàn toàn bởi vật liệu có điện trở cao, nên điện tích chứa trong nó được giữ nguyên trong thời gian dài. Thông thường các cơ chế đường hầm Fowler-Nordheim và "phun phần tử mang nóng" (tạm dịch: Hot-carrier injection) được sử dụng để thay đổi lượng điện tích được lưu trữ trong FG.

FGMOS được Dawon Kahng và Simon Min Sze ở Phòng thí nghiệm Bell phát minh năm 1967.^[1]

FGMOS được sử dụng làm phần tử lưu trữ kỹ thuật số trong EPROM, EEPROM, bộ nhớ flash, yếu tố tính toán neuronal trong mạng thần kinh (neural network), phần tử nhớ tương tự (analog storage), chiết áp kỹ thuật số, và mạch chuyển đổi số ra tương tự DAC dùng transistor đơn ^[2].

Tuy nhiên hiện nay FGMOS đang được thay thế bằng phần tử charge-trap flash (CTF, tạm dịch: flash bẫy điện tích) có kích thước nhỏ hơn và tốc độ làm việc cao hơn ^[3].

Bảng trạng thái transitor cổng trôi FGMOS

Quá trình	Điện áp Gate	Điện áp Source	Điện tích FG	Điện áp ngưỡng	Transistor	Điện áp Drain	Mức logic
Đọc	>Vth(*)	GND	Xả điện	Bình thường	Dẫn điện	>GND	0
Đọc	>Vth(*)	GND	Nạp điện âm	Tăng	Cấm	>GND	1
Ghi	>10V	GND	Nạp điện	Tăng		>10V	Đổi sang 1
Xóa	GND	GND	Xả điện	Giảm		>10V	Đổi sang 0
Nghỉ	Trôi	Như nhau	Không đổi	Không đổi	Cấm	Như nhau	Không đổi

(*) Ghi chú: V_th là điện áp ngưỡng (Threshold voltage) là điện áp cổng tối thiểu cần thiết để tạo đường dẫn giữa các cực nguồn và cống (Drain), trong bảng này là cỡ 3,3 V.

Tham khảo

1. D. Kahng, S. M. Sze. A floating-gate and its application to memory devices. In: The Bell System Technical Journal. 46, Nr. 4, 1967, p. 1288–1295.
2. A. Kolodny, S. T. K, Nieh, B. Eitan, J. Shappir. Analysis and modeling of floating-gate EEPROM cells. In: IEEE Transactions on Electron Devices. Vol. 33, Nr. 6, 1986, p. 835–844, doi:10.1109/T-ED.1986.22576.
3. Betty Prince. Embedded non-volatile memories. Trong Proceedings of the 20th annual conference on Integrated circuits and systems design, SBCCI 2007. ACM, New York, 2007, p. 9-9, doi:10.1145/1284480.1284490.

Liên kết ngoài

• Lessons In Electric Circuits - Insulated-Gate Field-Effect Transistors
• Exploiting Floating-Gate Transistor Properties in Analog and Mixed-Signal Circuit Design Lưu trữ 2011-01-05 tại Wayback Machine
• Howstuffworks "How ROM Works"
• Floating Gate Devices
• Floating-Gate Transistors in Analog and Mixed-Signal Circuit Design
• Tunable and reconfigurable circuits using floating-gate transistors