Почему информация, нанесенная на носители, работающие на слабом токе, не исчезает при отключении тока?

Спрашивает
#физика
+1
#электричество
56,0 тыс
Средний вопрос

Краткий ответ такой: потому что для хранения заряда в полевом транзисторе с плавающим затвором не нужен постоянный источник тока, и нет необходимости регулярно обновлять ячейки, как в динамической памяти (где данные хранят конденсаторы).

Судя по всему, речь в вашем вопросе не идет о магнитных или оптических дисках, принцип работы которых примерно понятен из названия. Вы спрашиваете про полупроводниковую память — флеш и прочие типы постоянных запоминающих устройств (ПЗУ). Ее принципиальное устройство особенно интересно, потому что в качестве носителя информации выступает электрический заряд напрямую.

Элементарная ячейка флеш-памяти — полевой транзистор с плавающим затвором, который упрощенно можно представить как маленький конденсатор внутри обычного полевого транзистора. Работает это следующим образом.

Когда на обычный полевой транзистор подается управляющее напряжение, его затвор становится источником электрического поля, которое блокирует поток электронов между истоком и стоком. Добавим под затвор окруженный изолятором полупроводник — это и есть плавающий затвор. Если его зарядить, то он тоже станет источником «блокирующего» поля. А если заряда в нем нет, то транзистор будет работать, как раньше.

Проблема только в том, что «накачка» плавающего затвора электронами и стекание их с него идет через слой изолятора, а значит, требуется его в буквальном смысле слова пробить. То есть превысить (или чуть-чуть не достигнуть его для разрядки) некое пороговое напряжение, обусловленное его характеристиками. Каждый такой цикл записи и удаления информации — наполнения плавающего затвора электронами или стекания их с него, — не проходит бесследно для изолятора. Поэтому срок службы флеш-накопителей ограничен и, в общем случае, существенно меньше, чем у магнитных или оптических дисков.

Вдобавок, несмотря на отсутствие прямых контактов емкости (плавающего затвора) и остальной цепи, утечка электронов из него все равно возможна. Ведь слой изолятора имеет толщину в считанные атомы. Из-за этого флеш-накопители, особенно выполненные по тонким техпроцессам и чьи ячейки сгруппированы плотнее, имеют неприятное свойство терять данные со временем. Поэтому в качестве архивного носителя их лучше не использовать.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK

Комментарии

43 Комментариев
Есть что спросить?

Вы можете получить ответ на вопрос по любой теме от экспертов нашей редакции, хорошо разбирающихся в этой теме.

Задать вопрос

Похожие вопросы

Существует ли максимальная температура? 
Спрашивает
Roman Markin
#звезды
+2
#температура
#физика
4 января, 11:05
70,8 тыс
Сложный вопрос
69

Температура — это такая величина, которую можно и даже нужно определять по-разному. Например, в...Читать далее

Специальная теория относительности (СТО) утверждает, что движущиеся часы отстают от неподвижных, и не...Читать далее