存储单元的读取操作

对 FGMOS 管的读取操作其实就是要想办法区分存储单元中的浮栅是否已经写入还是被擦除了，或者说区分其中存放的是 0 还是 1，这就涉及到两种情形：已经被擦除和已经被写入。

我们知道，当存储单元（Memory Cell）被擦除或者说浮栅内不存在电子后，栅极阀值电压是相对较低的，源极和漏极之间可以在较低的电压（Vt1）下形成沟道让电流通过。

例如 Vt1 为 3 伏特的话，我们就对晶体管的栅极施加 3 伏电压，漏极和栅极就能有电流通过。

如果浮栅已经写入，栅极施加 Vt1（3 伏）后源极与漏极是无法形成沟道的

但是如果施加了 3 伏特电压后，漏极和源极依然没有电流通过，就意味着浮栅中存放着电子，是被写入了的。

如此一来，通过施加 Vgt1 我们就能区分存储单元是否已经被写入或者被擦除，既然能区分，也就能完成读取操作获知这个存储单元里的位元状态到底是“1”还是“0”了。

存储单元的写入操作

对 FGMOS 执行写入或者说编程动作的目的其实就是将电子移动到浮栅内，我们前面说过这个过程其实就是一个穿隧现象。

闪存存储单元的写入操作动画展示（红色圆点为负极电子）

在源极不连接电源，漏极为 0 伏特的情况下，我们透过对栅极施加 20 伏特电压（这个电压要比打通源极漏极之间沟道的阀值电压高得多，也就是我们前面所说的 Vt2），就能将第四端或者说衬底处的电子俘获进浮栅内，而后这些电子将会被困在浮栅内从而让信息得以保存。

由于二氧化硅构成的氧化层绝缘性能较佳，因此一旦电子进入到浮栅内，泄露出来的速度会非常慢，可以在不断电的情况下保存接近 10 年。

存储单元的擦除操作

把浮栅内的电子拉出来的其实就是写入动作的逆向操作：

在源极、漏极均不连接电源，栅极为 0 伏特的情况下，我们透过对第四端（衬底）施加 20 伏特电压，就能将浮栅内的电子移动到第四端（衬底）。

和闪存相比，机械硬盘的数据重写并不需要进行擦除这个步骤，只需要直接覆盖即可，而闪存必须执行此动作后才能重写。

如果按照具体的东西来比喻，闪存就好像打孔卡，写入操作就是对卡片进行打孔，但是写入新数据的话却不能理所当然的那样换一片新卡片来打，而是要先把原先打掉的孔位粘补好然后再继续打孔。

虽然打孔卡经过粘补可以再使用，但是这样的粘补操作是存在次数限制不可能永远都可以粘补下去的。

闪存也一样，随着写入、擦除的次数增多，用来困住电子防止跑进、跑出的隧穿氧化层中陷落的电子数量也会增加，为了拔掉这些电子所需要的擦除周期也就越久，慢慢地氧化层积累的电子越来越多，最终会导致擦除动作难以将浮栅恢复为没有电子的状态，这个存储单元也就寿终正寝了。

氧化层电子陷落积聚导致闪存失效和我们超频时提心吊胆的电子迁移是完全两回事情，当然电子迁移本身也是会导致闪存失效的潜在原因之一，但是影响相对来说低不少。

闪存的写入动作+擦除动作可以称作一次放闪周期或者编程/擦除周期（P/E Cycle），不同类型、制程、工厂的闪存能实现的编程/擦除周期次数会存在差别，以 SLC 和 MLC 为例，前者的可编程/擦除周期可以达到 100,000 次，而 MLC 则只有 3,000 到 10,000 次。

此外，除了上面所说为了保存信息而执行的写入操作外，NOR 型闪存还有另外一种写入动作：Compaction，即回补或者软编程。

在执行擦除操作的时候，从浮栅拔出过多的电子，使得浮栅内的电荷超出了正常情况下“零电荷”的状态，这相当于浮栅内被充入了正电子。

为了让浮栅恢复“零电荷”状态，就需要执行“回补”动作。不过 NAND 闪存作为一种 EEPROM，本身就是被设计成擦除后阀值电压是负值，因此 NAND 闪存不需要像 NOR 闪存那样执行 Compaction。