动态随机存取存储器单元结构
字数 582 2025-11-12 06:10:05

动态随机存取存储器单元结构

  1. 动态随机存取存储器（DRAM）单元的基本构成是一个晶体管加一个电容的组合。这个最小存储单元被称为1T1C结构，其中"T"代表晶体管（Transistor），"C"代表电容（Capacitor）。晶体管作为开关控制访问，电容则负责存储电荷。

  2. 电容的物理结构通常采用三维立体设计，例如沟槽式电容或堆叠式电容。沟槽式电容是在硅衬底上蚀刻出深孔并填充介质材料形成电容；堆叠式电容则是在晶体管上方构建柱状结构。这些设计都是为了在有限平面面积内获得更大的有效电容面积。

  3. 晶体管的栅极连接字线（Word Line），源极连接位线（Bit Line），漏极连接电容。当字线施加电压时，晶体管导通，允许通过位线对电容进行充电（写入数据）或检测电容电压（读取数据）。这种结构使得每个存储单元仅需三条连线即可实现寻址。

  4. 电容的电荷状态代表存储的数据：充满电荷表示"1"，无电荷表示"0"。由于电容存在漏电现象，存储的电荷会随时间衰减，因此需要定期刷新——通常每64毫秒对所有行进行一次重新写入，这是DRAM被称为"动态"存储器的原因。

  5. 现代DRAM单元尺寸已缩小至10纳米级别，电容容量约为10-20飞法（fF）。如此微小的电容容量导致存储电荷量极少（约10万电子），这对信号检测提出了极高要求，也解释了为什么DRAM需要较高的刷新频率和灵敏的读出放大器。

动态随机存取存储器单元结构 动态随机存取存储器（DRAM）单元的基本构成是一个晶体管加一个电容的组合。这个最小存储单元被称为1T1C结构，其中"T"代表晶体管（Transistor），"C"代表电容（Capacitor）。晶体管作为开关控制访问，电容则负责存储电荷。 电容的物理结构通常采用三维立体设计，例如沟槽式电容或堆叠式电容。沟槽式电容是在硅衬底上蚀刻出深孔并填充介质材料形成电容；堆叠式电容则是在晶体管上方构建柱状结构。这些设计都是为了在有限平面面积内获得更大的有效电容面积。 晶体管的栅极连接字线（Word Line），源极连接位线（Bit Line），漏极连接电容。当字线施加电压时，晶体管导通，允许通过位线对电容进行充电（写入数据）或检测电容电压（读取数据）。这种结构使得每个存储单元仅需三条连线即可实现寻址。 电容的电荷状态代表存储的数据：充满电荷表示"1"，无电荷表示"0"。由于电容存在漏电现象，存储的电荷会随时间衰减，因此需要定期刷新——通常每64毫秒对所有行进行一次重新写入，这是DRAM被称为"动态"存储器的原因。 现代DRAM单元尺寸已缩小至10纳米级别，电容容量约为10-20飞法（fF）。如此微小的电容容量导致存储电荷量极少（约10万电子），这对信号检测提出了极高要求，也解释了为什么DRAM需要较高的刷新频率和灵敏的读出放大器。