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【元器件科普】EEPROM存储器：可反复擦写的电子保险箱
EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读存储器）是一种非易失性存储器。它结合了ROM断电不丢失数据的特性，又支持像RAM一样通过电信号反复擦写。
一、核心原理：浮栅晶体管
EEPROM的核心是每个存储单元都包含一个浮栅晶体管：
- 浮栅：位于控制栅和衬底之间，被二氧化硅绝缘层完全包裹，与外界电气隔离
- 控制栅：连接外部电压，用于控制操作
二、三种操作
写入（Programming）
向控制栅施加高压（10~15V），电子通过量子隧穿效应穿越氧化层注入浮栅。浮栅捕获电子后带负电，晶体管处于”关闭”或”0″状态。
擦除（Erasing）
施加反向高压，将浮栅中的电子”吸”出来。阈值电压恢复，晶体管回到”导通”或”1″状态。
读取（Reading）
施加中等读取电压。浮栅有电子（存储”0″）→晶体管不导通；浮栅无电子（存储”1″）→晶体管导通。通过检测电流有无读出0或1。
三、核心特性
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 非易失性 | 断电后数据不丢失 |
| 字节级操作 | 可独立对任意单个字节读写擦除 |
| 高耐久性 | 典型擦写寿命10万~100万次 |
| 低功耗 | 待机电流极低（<2μA） |
四、EEPROM vs Flash vs ROM
| 特性 | EEPROM | Flash | ROM |
|---|---|---|---|
| 擦写方式 | 电信号擦除 | 电信号擦除 | 不可擦写 |
| 操作单位 | 按字节 | 按块/扇区 | 整块芯片 |
| 擦写寿命 | 10万~100万次 | 几千~几万次 | 无限 |
| 容量/成本 | 容量小、单位成本高 | 容量极大、单位成本低 | 容量小、成本低 |
五、应用场景
- BIOS配置存储
- 传感器校准值
- 智能门锁密码
- 汽车ECU配置
本文整理自网络公开资料，仅供学习参考。
