低功耗單柵非揮發(fā)性存儲(chǔ)器的研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，作為其關(guān)鍵技術(shù)的射頻識(shí)別(Radio FrequencyIdentification，RFID)技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、閱讀器和電腦服務(wù)器三個(gè)部分組成。由于電子標(biāo)簽需要粘貼到所要跟蹤的物體上，所以對(duì)它的需求量最大。這就要求電子標(biāo)簽的制造成本很低。而且標(biāo)簽通常是無(wú)源的，電能來(lái)自感應(yīng)電流。所以電子標(biāo)簽還需低功耗。然而，標(biāo)簽芯片內(nèi)用于存放產(chǎn)品信息的EEPROM或Flash通常制造成本和功耗較高，這給

2、RFID的普及造成了巨大的阻礙。
　　本文設(shè)計(jì)了一種可嵌入射頻識(shí)別標(biāo)簽的低功耗單柵非揮發(fā)性存儲(chǔ)器(Single-Poly Non-Volatile Memory，SPNVM)。它采用Skysilicon0.35μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝設(shè)計(jì)并制造。與傳統(tǒng)的EEPROM和Flash存儲(chǔ)器相比較，所設(shè)計(jì)的單柵存儲(chǔ)器具有更低的制造成本和功耗，更多的可編程次數(shù)以及更簡(jiǎn)單的控制電路。該存儲(chǔ)器是將三個(gè)MOS管的柵極連在一起作為等效浮柵，利用電容分壓

3、原理和Fowler-Nordheim(FN)電子隧穿機(jī)制向浮柵注入電子或從浮柵上泄放電子。等效浮柵既可以存儲(chǔ)正電荷也可以存儲(chǔ)負(fù)電荷的性質(zhì)使該存儲(chǔ)器可以有兩種儲(chǔ)值方式，不同的儲(chǔ)值方式在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別只是存儲(chǔ)核心的三個(gè)晶體管的柵面積比不同，而且根據(jù)約束條件計(jì)算得到的晶體管尺寸確保了存儲(chǔ)單元不會(huì)被過(guò)度擦除。所設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器單元僅使用兩個(gè)正電壓便可實(shí)現(xiàn)擦除、寫入和讀取操作。將一個(gè)SRAM連接到位線上，以預(yù)置其值的方式取代了傳統(tǒng)存儲(chǔ)器對(duì)位線的預(yù)充電操