Armazenamento de estado sólido

Um tipo de armazenamento removível muito conhecido para dispositivos pequenos, como as câmeras digitais e os PDAs, é a memória Flash. A memória flash é um tipo de tecnologia de estado sólido, que basicamente significa que as peças não se movem. Dentro do chip há uma grade de colunas e linhas, com uma célula de dois transistores em cada ponto de intersecção da grade. Os dois transistores são separados por uma fina camada de óxido. Um dos transistores é chamado de porta flutuante e o outro é chamado de porta de controle. A única ligação da porta flutuante com a linha, ou wordline (linha de palavra), é através da porta de controle. Enquanto houver esta ligação, a célula tem o valor "1".

Para mudar o valor da célula para "0", é necessário um processo curioso chamado tunelamento de Fowler-Nordheim. O tunelamento é usado para alterar a localização dos elétrons na porta flutuante. Uma tensão elétrica, geralmente entre 10 e 13 volts, é aplicada à porta flutuante. A corrente vem da coluna, ou bitline (linha de bits), entra na porta flutuante e é drenada para a fonte.

A carga faz o transistor da porta flutuante agir como um canhão eletrônico. Os elétrons com carga negativa são empurrados para o outro lado da camada de óxido, que adquire uma carga negativa, e ali ficam presos. Os elétrons formam uma barreira entre a porta de controle e a porta flutuante. Um dispositivo chamado de sensor de célula monitora o nível da corrente que passa pela porta flutuante. Se o fluxo através da porta for maior do que 50% da carga, ela tem valor "1". Se a carga que passa está abaixo do limite de 50%, o valor muda para "0".

A Memória Flash usa tunelamento de Fowler-Nordheim
para alterar a localização dos elétrons

Os elétrons nas células de um chip de memória Flash podem ser restaurados ao normal ("1") através da aplicação de um campo elétrico, uma tensão mais alta. A memória Flash usa um circuito interno para criar este campo elétrico no chip inteiro ou em setores pré-determinados conhecidos como blocos. Isto apaga a área-alvo do chip, que pode então ser regravada. A memória Flash funciona muito mais rápido do que os chips EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory, ou memória apenas de leitura programável e apagável eletricamente) porque, ao invés de apagar um byte por vez, apaga um bloco ou o chip inteiro.