Paso 1: Principio de trabajo
El principio de trabajo de la batería de la cuántica se basa en el fenómeno de la mecánica cuántica del hacer un túnel del electrón. Puede encontrar información más concreta sobre este proceso aquí. Haré un resumen de este fenómeno en pocas palabras: el movimiento y la energía del electrón es descrito por su función de onda. Es solución de la ecuación de Schrödinger y predice que en algunos casos, el electrón puede túnel a través de barreras potenciales, o en otras palabras - puede saltar de un lugar a otro sin pérdida de energía. La física moderna afirman que el túnel cuántico es el principal mecanismo, que permite las estrellas irradian luz - fotones generados dentro de la base del túnel estrella a su periferia y por lo tanto puede ser liberado en el espacio como energía libre. Más cerca de nosotros el ejemplo es la EEPROM (memoria utilizada casi en cada dispositivo electrónica hoy en día). Un chip EEPROM contienen un millones / miles de millones de dispositivos electrónicos especiales llaman FGMOS (transistores de puerta MOS flotante), que el trabajo se basa en el hacer un túnel del electrón.
En la foto de arriba se da un corte transversal de un transistor FGMOS. Esta foto es tomada por microscopio electrónico con muy alta magnificación (x 10 000). En la foto se pueden ver las puertas de dos poli (poly-silicio). La puerta polig1 es el flotante. Está totalmente aislado del resto de las áreas activa del dispositivo. Está rodeado de todos sus lados por aislante de alta calidad. En la parte inferior derecha se aprecia parte de la puerta flotante que esta capa aislante es muy delgada. Esta región es el lugar donde el túnel pasa. Sobre la puerta flotante de la FGMOS se coloca uno o varios poly-silicio puertas (poly2) que no tienen ningún contacto eléctrico con la puerta flotante. Se les llama compuertas (uno o más). El proceso del electrón el hacer un túnel a la puerta flotante se invoca de la siguiente manera (véase la segunda imagen): entre el substrato de la viruta (normalmente silicio polycristalino de tipo p) y el control de puerta/s relativamente alto voltaje fuente conectada (en los chips FLASH/EEPROM este voltaje es generado por las bombas de carga especial). Los electrones son atraídos por el campo eléctrico alta apareció y saltan a través del óxido de túnel en la puerta flotante, carga en esta manera negativamente. En la tercera foto se puede ver cómo el potencial de la puerta flotante cambia con el tiempo debido al aumento del número de electrones túnel en su interior. Porque la puerta flotante es perfectamente aisladas una vez cargado puede mantener su cargo por períodos muy largos (el tiempo normal para las memorias FLASH y EEPROM es más de 10 años!).
No conseguiría más profunda dentro de este proceso de la mecánica cuántica. Quisiera solo mencionar, que el flujo del electrón túnel del substrato a la puerta flotante (llamado túnel más actual) se basa en unos parámetros físicos de los materiales utilizados, dependen de fuerza eléctrico aplicado presentado! y puede ser predicha por la fórmula de Fowler-Nordheim .
