EPROM

EPROM由以色列工程師Dov Frohman發明，是一種斷電後仍能保留數據的計算機儲存晶片——即非易失性的（非揮發性）。它是一組浮柵電晶體，被一個提供比電子電路中常用電壓更高電壓的電子器件分別編程。一旦編程完成後，EPROM只能用強紫外線照射來擦除。通過封裝頂部能看見矽片的透明視窗，很容易識別EPROM，這個視窗同時用來進行紫外線擦除。可以將EPROM的玻璃窗對準陽光直射一段時間就可以擦除。

基本介紹

• 中文名：可擦除可程式唯讀存儲器
• 外文名：Erasable Programmable Read Only Memory
• 簡稱：EPROM
• 類別：計算機儲存器
• 發明者：Dov Frohman

簡介

EPROM是一種具有可擦除功能，擦除後即可進行再編程的ROM記憶體，寫入前必須先把裡面的內容用紫外線照射它的IC卡上的透明視窗的方式來清除掉。這一類晶片比較容易識別，其封裝中包含有“石英玻璃窗”，一個編程後的EPROM晶片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不乾膠紙蓋住， 以防止遭到陽光直射。

EPROM晶片可重複擦除和寫入，解決了PROM晶片只能寫入一次的弊端。EPROM晶片有一個很明顯的特徵，在其正面的陶瓷封裝上，開有一個玻璃視窗，透過該視窗，可以看到其內部的積體電路，紫外線透過該孔照射內部晶片就可以擦除其內的數據，完成晶片擦除的操作要用到EPROM擦除器。EPROM內資料的寫入要用專用的編程器，並且往晶片中寫內容時必須要加一定的編程電壓（VPP=12~24V，隨不同的晶片型號而定）。EPROM的型號是以27開頭的，如27C020(8*256K)是一片2M Bits容量的EPROM晶片。EPROM晶片在寫入資料後，還要以不透光的貼紙或膠布把視窗封住，以免受到周圍的紫外線照射而使資料受損。 EPROM晶片在空白狀態時（用紫外光線擦除後），內部的每一個存儲單元的數據都為1（高電平）註：0為低電平。

特點

EPROM的編程需要使用編程器完成。編程器是用於產生EPROM編程所需要的高壓脈衝信號的裝置。編程時將EPROM的數據送到隨機存儲器中，然後啟動編程程式，編程器便將數據逐行地寫入EPROM中。

一片編程後的EPROM，可以保持其數據大約10～20年，並能無限次讀取。擦除視窗必須保持覆蓋，以防偶然被陽光擦除。老式電腦的BIOS晶片，一般都是EPROM，擦除視窗往往被印有BIOS發行商名稱、版本和著作權聲明的標籤所覆蓋。EPROM已經被EEPROM取代（電擦除唯讀暫存器）。

一些在快閃記憶體出現前生產的微控制器，使用EPROM來儲存程式的版本，以利於程式開發；如使用一次性可程式器件，在調試時將造成嚴重浪費。

工作原理

EPROM是可編程器件，主流產品是採用雙層柵(二層poly)結構，主要結構如圖一所示。

雙層柵結構（圖一）

浮柵中沒有電子注入時，在控制柵加電壓時，浮柵中的電子跑到上層，下層出現空穴.

由於感應，便會吸引電子，並開啟溝道.

如果浮柵中有電子的注入時，即加大的管子的閾值電壓，

溝道處於關閉狀態.這樣就達成了開關功能。

EPROM的寫入過程（圖二）

如圖二所示，這是EPROM的寫入過程，在漏極加高壓，電子從源極流向漏極溝道充分開啟.在高壓的作用下，電子的拉力加強，能量使電子的溫度極度上升，變為熱電子(hot electrON).這種電子幾乎不受原子的振動作用引起的散射，在受控制柵的施加的高壓時，熱電子使能躍過SiO2的勢壘，注入到浮柵中.

在沒有別的外力的情況下，電子會很好的保持著.在需要消去電子時，利用紫外線進行照射，給電子足夠的能量，逃逸出浮柵。

EEPROM的寫入過程，是利用了隧道效應，即能量小於能量勢壘的電子能夠穿越勢壘到達另一邊.

量子力學認為物理尺寸與電子自由程相當時，電子將呈現波動性，這裡就是表明物體要足夠的小.

就pn結來看，當p和n的雜質濃度達到一定水平時，並且空間電荷極少時，電子就會因隧道效應嚮導帶遷移.

電子的能量處於某個級別允許級別的範圍稱為"帶"，較低的能帶稱為價帶，較高的能帶稱為導帶.

電子到達較高的導帶時就可以在原子間自由的運動，這種運動就是電流。

EEPROM寫入過程，如圖3所示，根據隧道效應，包圍浮柵的SiO₂，必須極薄以降低勢壘。

源漏極接地，處於導通狀態.在控制柵上施加高於閾值電壓的高壓，以減少電場作用，吸引電子穿越。

EEROM和EPROM的區別

EPROM就是Erasable Programmable Read Only Memory，中文含意為“可擦除可程式唯讀存儲器”。它是一種可重寫的存儲器晶片，並且其內容在掉電的時候也不會丟失。換句話說，它是非易失性的。它通過EPROM編程器進行編程，EPROM編程器能夠提供比正常工作電壓更高的電壓對EPROM編程。一旦經過編程，EPROM只有在強紫外線的照射下才能夠進行擦除。為了進行擦除，EPROM的陶瓷封裝上具有一個小的石英視窗，這個石英視窗一般情況下使用不透明的粘帶覆蓋，當擦除時將這個粘帶揭掉，然後放置在強紫外線下大約20分鐘。主要IC有27XX系列和27CXX系列。  

EEPROM就是electrically erasable， programmable， read-only,是一種電可擦除可程式唯讀存儲器，並且其內容在掉電的時候也不會丟失。在平常情況下，EEPROM與EPROM一樣是唯讀的，需要寫入時，在指定的引腳加上一個高電壓即可寫入或擦除，而且其擦除的速度極快！通常EEPROM晶片又分為串列EEPROM和並行EEPROM兩種，串列EEPROM在讀寫時數據的輸入/輸出是通過2線、3線、4線或SPI匯流排等接口方式進行的，而並行EEPROM的數據輸入/輸出則是通過並行匯流排進行的。 主要IC有28XX系列。