Floating-Gate-Transistor

Zu aller erst muss man festhalten, dass der Floating-Gate-Transistor kein üblicher Transistor ist. Der Floating-Gate-Transistor ist ein spezieller und individueller Transistor. Er wird insbesondere in nicht flüchtigen Speichern verwendet. Dort dient dieses aktive Bauelement der Halbleiterelektronik zur permanenten Speicherung von Informationen bzw. Daten.

Entwickelt wurde der Floating-Gate-Transistor 1967 in den Bell Laboratories im US-amerikanischen Bundesstaat New Jersey. Federführend bei den Forschungsarbeiten rund um dieses Bauteil waren der südkoreanische Physiker Dawon Kahng und sein chinesischer Kollege Simon Min Sze.

Grundsätzlich wird der Floating-Gate-Transistor (FGMOS) den Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate-Anschluss zugeordnet (IGFETs). In den meisten Fällen besteht dieser spezielle IGFET aus Silizium. Des Weiteren besitzt er neben einigen Steuerelektroden ein sogenanntes „Floating-Gate“. Dieses fungiert nicht nur namensgebend für den Floating-Gate-Transistor, sondern ist auch elektrisch isoliert, sodass es sich quasi um eine nicht angeschlossene Steuerelektrode handelt. Es lassen sich im Betrieb dieses FETs eine bestimmte Anzahl elektrischer Ladungsträger auf dem Floating-Gate permanent speichern (Informationen). Das Auslesen dieser gespeicherten Informationen gleicht dem eines gängigen IGFETs. Auch beim Floating-Gate-Transistor benutzt man dafür die Elektroden bzw. Anschlüsse Drain (Abfluss) und Source (Quelle). Möchte man das isolierte Gate im FET dagegen mit Informationen „beschreiben“, sind weitere Steuerelektroden von Nöten. Im Schaltungsbetrieb des Floating-Gate-Transistors ist der Anschluss Bulk (B) im Allgemeinen mit dem elektrischen Massepotential verbunden.
















 
 

Das hauptsächliche Einsatzgebiet dieses individuellen IGFETs erstreckt sich über den Bereich digitaler, nicht flüchtiger Speicher. Dazu zählen beispielsweise SD-Speicherkarten und USB-Massenspeichergeräte. Als kleine Randnotiz kann angemerkt werden, dass zur Erzeugung einer Speicherkapazität von ca. 4 GB, fast 35 Milliarden Floating-Gate-Transistoren benötigt werden. Es kann also festgehalten werden, dass dieser charakteristische Feldeffekttransistor aktuell in integrierten Schaltungen, bei den gängigen Flash-Speichern etc., das elementare Element der Informationsspeicherung darstellt.



 

 


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