NAND VT曲线

VT曲线

  • VT曲线是CELL导通电压概率密度曲线
    CELL被编程到1个状态后,导通电压呈正太分布
    也可理解为注入到浮删电子数量呈正太分布
    因为量子效应,不可能精确控制每种状态,每次注入相同数量电子
    NAND VT曲线_第1张图片
    Q&A:

    • 为什么Vread不在波峰处呢?
      因为VT曲线是概率密度分布曲线,波峰两侧都有可能对应到该状态导通电压
      以波峰坐在位置为Vread,分布在左右两侧的电压就会得到不同结果
  • 读取数据中心电压:正太分布之间波谷所在位置电压
    波谷所在位置,是CELL编程后,最不可能分布的电压位置

  • VT曲线状态之间分布的越远,发生误判的概率越小

  • 当CELL处于擦除状态时,可以把CELL当作一个普通MOS
    只需要在栅极加较小电压就能使MOS管导通
    当CELL处于编程状态时,就是把不同数量电子注入到了MOS浮删,从而在衬底到浮删之间形成一个电场,为了导通MOS管,需要在栅极加更大的电压克服这个衬底指向浮删的电场
    往浮删注入越多的电子,衬底到浮删形成的电场越强,导致需要在MOS栅极需要加更大电压才能导通
    所以往浮删注入不同数量的电子,CELL就处在不同的VT曲线状态
    通过判断CELL的导通电压,就可以知道CELL状态

  • 每个编程状态分布是正太分布(normal distribution)
    写入数据后,CELL导通电压最集中分布在正太分布中心位置(波峰)
    实际上不可能控制得这么精确
    只是大部分导通电压都在波峰位置附近

  • 对于1个CELL,多次编程,所有电压的集合,导通电压符合正太分布
    因为同一个CELL,多次编程到同一个状态,每次导通电压不可能控制到完全一致

  • 正常读数据时,NAND会在CELL上加,正太分布波谷所在位置电压,然后通过电流检测,判断CELL状态

  • 读数据出错时
    当使用正太分布波谷电压读到数据出错后
    使用read retry档位,使NAND读取电压偏离中心电压,尝试读回正确数据

  • 当NAND质量较差或使用太久后

    • 1个CELL上,每个状态之间电压分布就会变矮变宽
      因为使用久后,电子行为更随机,更难控制
      导致每个状态分布重叠面积过大,不同状态导通电压交叉
      当在CELL上加理论READ电压,处于READ电压附件的两个编程状态都可能导致CELL导通,这样就不能区分CELL所处的状态,导致数据出错
    • 比如:读取1个WORD LINE上所有CELL
      • 当读取1个WORD LINE上数据时
        根据读取不同page
        给WORD LINE上所有CELL 在栅极同时加相同读取电压
      • 处于相同编程状态的CELL
        每个CELL上导通电压也不一致,有些CELL左偏,有些CELL右偏
      • 处于不同状态的CELL
        每个CELL处于不同编程状态(比如TLC有8个状态)
        • 正常情况下,编程到读取电压左边状态的CELL会导通,编程到读取电压右边状态的CELL不会导通
        • VT曲线左移
          如果当前CELL被编程到理论读取电压右边状态,理论上在CELL加上读取电压后,CELL不会导通。
          但是如果VT曲线左移较多,那么紧挨READ电压右边状态曲线就会和,READ电压产生交叉,此时若CELL小概率被编程到了正太分布的左边部分,那么小于READ电压部分的CELL就导通,导致把编程状态误判为,CELL处在READ电压左边状态
          NAND VT曲线_第2张图片
        • VT 曲线右移
          如果当前CELL被编程到理论读取电压左边的状态,理论上在CELL加上READ电压后,CELL就会导通。
          但是如果VT曲线右移较多,那么紧挨READ电压左边的状态曲线就会和,READ电压产生交叉,此时若CELL小概率被编程到了正太分布的右边部分,那么大于READ电压部分的CELL就不会导通,导致吧编程状态误判为,CELL出在READ电压右边状态
          NAND VT曲线_第3张图片
        • VT 曲线重合
          NAND VT曲线_第4张图片
  • 低温写

    • 低温时,电子能量较低,发生量子隧传概率较低,浮删中捕获到的电子较少
      衬底到浮删电场较小,MOS栅极需要加的正向导通电场(电压)随之变小
      表现为低温下,Vread左移
  • 高温写

    • 高温时,电子能量较高,发生量子隧传概率较高,浮删中捕获到的电子较多
      衬底到浮删电场较强,MOS栅极需要加的正向导通电场(电压)随之变大
      表现为高温下,Vread右移

你可能感兴趣的:(SSD)