Кіріспе

Қатты күйдегі компьютер жадының ерте түрі
EPROM (сирек EROM) немесе өшірілетін бағдарламаланатын оқуға арналған жад – бұл бағдарламаланатын оқуға арналған жад (PROM) чипінің бір түрі, ол қуат көзі өшірілген кезде өзінің деректерін сақтайды. Қуат көзі сөндіріліп, қайта қосылғаннан кейін сақталған деректерді алуға болатын компьютер жады ұшпайтын жад деп аталады. Бұл – цифрлық тізбектерде әдеттегіден жоғары кернеуді қолданатын электрондық құрылғымен жеке-жеке бағдарламаланған қозғалмалы қақпалы транзисторлардың массиві. Бағдарламаланғаннан кейін EPROM күшті ультракүлгін (УК) сәуле көзіне (мысалы, сынап буы лампасынан) ұшырату арқылы өшірілуі мүмкін. EPROM-ды қаптаманың үстіңгі жағындағы мөлдір балқытылған кварц (немесе кейінгі үлгілердегі шайыр) терезесінен оңай тануға болады, одан кремнийлі чип көрінеді және өшіру кезінде ультракүлгін сәулеленуге мүмкіндік береді.

Операция

EPROM жады элементін әзірлеу транзисторлардың қақпалық қосылыстары бұзылған интегралдық схемаларды зерттеуден басталды. Осы оқшауланған қақпаларда сақталған заряд олардың шекті кернеуін өзгертеді. 1960 жылы Мохамед Атала мен Давон Канг Bell Labs зертханасында MOSFET (металл-оксидті жартылай өткізгіштік эффекті транзисторы) өнертабысын ұсынғаннан кейін, Франк Ванлас 1960 жылдардың басында MOSFET құрылымдарын зерттеді. 1963 жылы ол зарядтың оксид арқылы қақпаға қарай жылғалатынын байқады. Ол бұл идеяны дамытпаса да, кейіннен бұл EPROM технологиясының негізіне айналды. 1967 жылы Bell Labs-тегі Давон Канг пен Саймон Мин Сзе MOSFET-тің жүзбе қақпасын қайта бағдарламаланатын ROM (тек оқу жады) жасушасы ретінде пайдалануға болатынын ұсынды. Осы тұжырымдамаға сүйене отырып, Intel компаниясының Dov Frohman 1971 жылы EPROM-ды ойлап тапты. Қақпаны қоршап тұрған кремний оксидінің жоғары оқшаулағыш қасиеттерінің арқасында сақталған заряд оңайрақ ағып кетпейді және деректер ондаған жылдар бойы сақталуы мүмкін. Бағдарламалау процесі электрлік түрде кері қайтарылмайды. Транзисторлар массивінде сақталған деректерді жою үшін ультракүлгін сәуле тікелей микросхемаға бағытталады. Ультракүлгін сәулелердің фотондары кремний оксиді ішінде иондануға себеп болады, бұл жүзбе қақпадағы сақталған зарядтың таралуына мүмкіндік береді. Жад массивінің барлығына сәуле түсетіндіктен, жадтың барлығы бір уақытта жойылады. Бұл процесс ыңғайлы өлшемдегі ультракүлгін лампалар үшін бірнеше минутқа созылады; күн сәулесі чипті бірнеше аптада жояды, ал үй ішіндегі люминесцентті жарықтандыру бірнеше жылдың ішінде. Әдетте, EPROM-ды деректерді жою үшін жабдықтан шығарып алу қажет, себебі тізбектегі бөліктерді жою үшін ультракүлгін лампаны орнату әдетте тиімді емес. Электрлік түрде жоюға болатын бағдарламаланатын тек оқу жады (EEPROM) электрлік жою функциясын қамтамасыз ету үшін әзірленді және қазір негізінен ультракүлгін сәулемен жоюға болатын бөліктерді ығыстырды.

Қолдану

Үлкен көлемдегі бөлшектер үшін (мыңдаған дана немесе одан да көп), маскалық бағдарламаланған ROM-дар өндірілетін ең төмен құнмен шығатын құрылғылар болып табылады. Дегенмен, оларды жасауға бірнеше апта уақыт керек, себебі ROM-да деректерді сақтау үшін IC маскасының қабатындағы немесе фотомаскадағы сурет немесе дизайн өзгертілуі тиіс. Алғашқыда EPROM-ның жаппай өндіріске қолдануға тым қымбат болады және ол тек әзірлеуге ғана шектеледі деп есептелді. Бірақ, көп ұзамай EPROM бөлшектерін кішкентай көлемде өндірудің экономикалық тиімділігі анықталды, әсіресе, бағдарламалық құралды жылдам жаңарту мүмкіндігі ескерілгенде. EEPROM және флэш-жад дәуірінен бұрынғы кейбір микроконтроллерлер өз бағдарламаларын сақтау үшін чиптегі EPROM-ды пайдаланды. Мұндай микроконтроллерлерге Intel 8048-дің кейбір нұсқалары, Freescale 68HC11 және PIC микроконтроллерінің "C" нұсқалары жатады. EPROM чиптері сияқты, мұндай микроконтроллерлер де қателерді жою және бағдарламаларды әзірлеу үшін пайдаланылатын терезесі бар (құны жоғары) нұсқаларда шықты. Сол чип өндіріске арналған (сәл арзан) жарық өткізбейтін OTP корпустарында да қол жетімді болды. Мұндай чиптің кремний кристаллын жарыққа ұшырату, әсіресе әзірлеу үшін пайдаланылған терезесі бар бөліктен өндіріс үшін терезесі жоқ бөлікке ауысқанда, күтпеген әсерлер тудырып, жұмысын өзгерте алады.