ترانزیستور اثر میدانی با گیت شناور (Floating-Gate MOSFET - FGMOS)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور اثر میدانی با گیت شناور (Floating-Gate MOSFET - FGMOS) :
FGMOS (Floating-Gate MOSFET) یک ترانزیستور اثر میدانی است که دارای یک گیت اضافی به نام "گیت شناور" (Floating Gate) می باشد که کاملا توسط لایه های عایق (معمولا اکسید) احاطه شده و هیچ اتصال الکتریکی مستقیمی به مدار ندارد. یک گیت دیگر به نام "گیت کنترلی" (Control Gate) نیز وجود دارد که روی گیت شناور قرار گرفته و توسط یک لایه عایق دیگر جدا شده است.
بار الکتریکی (الکترون) می تواند از طریق مکانیزم هایی مانند تزریق داغ (Hot Carrier Injection) یا تونل زنی فاولر-نوردهایم (Fowler-Nordheim Tunneling) به گیت شناور تزریق شود. این بار در گیت شناور به دلیل عایق بودن اطراف آن، سال ها باقی می ماند. بار ذخیره شده ولتاژ آستانه (
\[ V_{TH} \]) ترانزیستور را تغییر می دهد و می توان از آن به عنوان حافظه غیرفرار یا تنظیم نقطه کار استفاده کرد.
\[ \Delta V_{TH} = -\frac{Q_{FG}}{C_{tot}} \]مهم ترین کاربرد FGMOS در حافظه های فلش (Flash Memory) و EEPROM است. میلیاردها ترانزیستور FGMOS در یک تراشه حافظه فلش، اطلاعات را به صورت بار روی گیت شناور ذخیره می کنند. همچنین از FGMOS در مدارهای آنالوگ قابل برنامه ریزی (مانند تراشه های ISD صوتی)، تریمرهای دیجیتال، و نرون های مصنوعی استفاده می شود.
چالش های FGMOS: قابلیت اطمینان در برابر دما و زمان (دیریت بار)، نیاز به ولتاژ بالا برای نوشتن/پاک کردن، و پیچیدگی فرآیند ساخت. با این حال، فناوری حافظه فلش به شدت بالغ شده و در همه جا از USB گرفته تا SSD استفاده می شود.
