EEPROM存储数据的原理

EEPROM是electrically erasable programmable read only memory的缩写，是一种掉电也可以保存数据的存储芯片。EEPROM在很多场景中应用，大多数RFID标签使用的存储都是该芯片。

先说一下MOS管，如果给栅极一个电压，则源极和漏极导通，代表一个信号；若不给栅极电压，则不导通，代表另一个信号。初始的0-1概念源自于此。实际情况中，电压可能大可能小，源极和漏极可能出现半导通状态，这时候则要进行判断，比如大于0.7就认为是1，小于0.3则认为是0。

EEPROM则是在MOS管的基础上改变了栅极，具体做法是给栅极做了一个能容纳电子的“牢笼”，向牢笼中注入一些电子，则改变栅极的状态，之前加电压很容易让源极漏极导通，现在因为这些电子的作用就不导通了。

如上图所示，在传统MOS管的栅极插入一层多晶硅浮栅，浮栅周围的氧化层和绝缘层将其与和电极隔离，因为电阻很高，浮栅中的电子泄露非常慢，一般情况下可保持十年甚至更久，这就是电子“牢笼”。

万事俱备只欠东风，如何向牢笼中注入电子呢？这里涉及到量子力学的“隧穿效应”，这个效应指的是像电子等微观粒子能够穿入或穿越位势垒的量子行为，尽管位势垒的高度大于粒子的总能量。在经典力学不可能发生的事情，在量子力学中可以实现，所以向“牢笼”中注入或放出电子是可以实现的。这个注入或放出的过程，对应着我们的擦除或写入操作。

如上图所示，源极和漏极接地，给栅极接大于12V的高压，形成正向电场，电子就能产生隧穿效应，穿过氧化层进入牢笼。

以上是EEPROM存储数据的原理，当然还有很多问题是通过工艺和设计去实现的，比如怎么精确的控制电场，不把相近位置的数据误操作了？12V的电压怎么得来？.....

但从中我们就能理解，数据能存多久，要看绝缘层牛不牛，绝缘效果好，就可以把电子锁住更久的时间。这个在CP测试阶段可以检测出，好的可以让数据保存20年甚至50年，不合格品可能10年都到不了。这就是为什么工业级标签可以号称存放数据20年，30年，甚至50年了...是CP阶段挑出来的，成本自然高。而便宜标签...呵呵，你们懂得。

第二就是数据表示，假如牢笼中有100个电子表示“1”，没有电子表示“0”，牢笼中有50个电子怎么办？49个怎么办？51个怎么办？这就需要写入数据时有足够的电压，让足够多的电子产生隧穿效应，也就是能量要足够；写完后读一下数据看看牢笼里面有多少个电子，比如大于75个代表“1”，小于25个代表“0”。若在25-75个电子之间，就要重新写入。要求越严苛，数据越准确，哪怕丢一两个电子也不会导致数据变化。这，就是工业级....再想想普通的....呵呵，你们懂的。

以上是EEPROM的大概知识，了解不全，也在努力学习中，希望一起探讨。

以后，电子标签数据不对了，至少有地方甩锅....