Testfragen Flashcards
Wofür steht LASER?
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
Wie wird eine Laser-Licht erzeugt und welche Konstruktion Features haben alle Laser gemeinsam?
- Material, das Licht ausstrahlt
- Energiequelle (Energy Pump)
Was beschreibt die numerische Apertur und wie wird sie berechnet
- beschreibt die Leistung einer Linse
- maximaler Eintritswinkel
- NA=n*sin(theta_max)
Was ist die Bedeutung des Airy-Profils? Beschreiben sie den typischen Graphen.
- beschreibt die Verteilung des Lichts im Brennpunkt
- Main Maxima: = (1,2 * Lamda) / NA
Was sind die Unterschiede zwischen Kerr & Faraday Effect? Was ist eine Gemeinsamkeit?
Gemeinsamkeit: beschreiben die Rotation einer Polarisationsebene. Sie unterscheiden sich ich dem Einfluss auf die magnetische Oberfläche.
Kerr: Wenn von einer magnetisierten OBERFLÄCHE reflektiert.
Faraday: Wenn ein magnetisiertes Medium durchgeht
Wie viele Bits können auf der Oberfläche einer Disk gespeichert werden?
~ 13 GBit
Wie viele Daten können auf der Disc (11Gbit) bei einem Overhead von 40 Prozent (Fehlerkorrektur) gespeichert werden?
9,3GBit
Which reading speed must be reached for a constant data rate of 10 Mbit/s?
Welche RPM Range muss die Disc leisten?
Outer Track: RPM=2196
Inner Track: RPM = 5538
Was sind Unterschiede zwischen CD/DVD/Blue-ray? (Kapazität, Wellenlänge, Coating, Spot-Durchmesser)?
- Höchste Kapazität: Blue-ray
- Kürzeste Wellenlänge: Blue-ray
- Dickster Coating: CD-ROM
- Größert Spot-Durchmesser: CD-ROM
Was erhöht die Speicherdichte von optischen Medien? (Derzeit 1TBit/square inch)
- Kürzere Wellenlänge der Laserdioden (UV Bereich durch Frequenz Multiplikation)
- Mehrere Speicherlevel, adressiert durch verschiedene Fokussierung
- Speichern nicht nur auf Pits & Lands. Auch durch unterschiedl. Tiefen und Helligkeitslevel.
- bessere Optik: numersiche Aperatur, Materialien mit besseren Brechungsindex
Welche drei Schritte werden während der Herstellung eines IC durchgeführt?
Photo Lithography
Etching (Ätzen)
Depositon (Auftragen)
Was sind die verschiedenen Wege um Layer zu produzieren?
- wet chemical Etching
- Chemical dry Etching
- Physical dry Etching
- Chemical physcal wet etching
- chemical pyhsical dry etching
Wie verändert sich das Profil während des Ätzen?
- Isotropic: Under-etching layer < Maske
- Anisotropic: Richtungsabhänging mit tiefen Seitenwänden
Gibt es Transistoren mit zwei Gates?
Ja, es gibt Mosfets mit zwei Gates
Wofür werden Mosfets mit zwei Gates genutzt?
-NAND- or NOR Logik HF applications (High Frequency)
Was ist ein CMOS? (4)
- Komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter
- P-type Substrat
- PMOS braucht N-Welle
- NMOS direkt implementiert
Wie funktioniert das Schreiben auf eine SRAM Zelle?
- Set Bit-Lines: Bit=VCC, Bit=GND
- Aktiviere Transfer Transisioren: Wordline=VCC
Wie funktioniert das Lesen einer SRAM Zelle?
- Aktiviere Transfer Transistor durch Wortline=GND
- Messe Spannung zwischen Bitlines
-Schnelles Lesen: Bitlines auf 0,5 VCC setzen
Grundidee von SRAM ist Flip-Flop.
Welche Alternativen gibt es?
- Mit zwei Wordline Transisoren ergeben sich 6 Transistoren Zellen
- Alternativ: Dual Port Cell, T-RAM Cell (Thyristor based SRAM Cell), BD-SRAM Cell (mit bi-stabiler Diode)
Beschreibe die Grundstruktur eines statischen Speichers (Block Diagramm)!
- Storage Matrix
- Row decoder & -buffer verbunden mit Wordline
- Column decoder & -buffer connected to Bitline-Pair
- Input Driver(+inverting driver)
- Sense Amplifer, Output driver
- Switch (gewünschte Spalte)
- Steuerlogik (Read/Write)
- Chip Select
Wie sieht der Datenpfad in SRAM vom Speicher zur Peripherie aus?
Was ist die Aufgabe des Sense Amplifier und wie ist er grundsätzlich konsturiert?
- verstärkt Signal an Bitline und Bitline(neg)
- erkennt Signale als logisch 0 oder 1
- einfach konstruiert, oft durch Flip-Flop
- ist angepasst an Größe der Speicherzelle
Wie funktioniert das Schreiben einer 1 einer DRAM Zelle?
- Set VCC (log. 1) auf Bit Line
- Aktiviere Transistor durch Wordline
- Kondensator wird geladen
- Trenne Verbindung durch abwählen der Wortline, Transistor blockiert Bit-Line
Wie wird eine DRAM Zelle gelesen?
- Aktiviere Transistor durch Wordline
- Wenn Kondensator geladen(“1”) -> Spannung lesen auf Bitline
- Lesen entlädt Kondensator -> refresh nötig
Was ist das primäre Ziel von Kondensatoren Design?
- Vergrößerung der Oberfläche durch Faltung und/oder Vertikalisieren
- Platz verringern
- Kosten verringern
Welche Möglichkeiten gibt es für vertikale Integration von Kondensatoren?
- Transistoren zu Kondensatoren bewegen
- Trench Technology: Kondensator geht mehr in die Tiefe; SGT (Surround Gate Transistor)
- Vertikale Transisoren: FinFet, SGT, dual gate
Wie kann die Kapazität von Kondensatoren erhöht werden?
- Faltung
- Aufrauen der Oberfläche mit gleicher oder kleinere Basis Fläche
- Besseres Dielketrium
Warum sind Bitlines gefaltet oder verschiedene Architekturen in Sense Amplifiern genutzt?
- Verringern der Kapazität der Bitline
- Verringern des gegenseiteim Einflus der Bitlines, coupling
Wie funktioniert der Prozess von der Zelle zu der Periphere bei DRAM?
- Analog zu SRAM: Apply Addresse, amplify Signal, bring it to Periphery
- Zusätzlich, Amplified Signal genutzt für Refresh
Welcher Unterschied wird gemessen, in Bezug auf DRAM?
- Unterschied zwischen zwei Bitlines, die die gleiche Dimension und gleiche Anzahl an Zellen haben
- Eine der zwei Bitlines ist dann mit der Zelle verbunden, die gelesen wird. Die andere bleibt ohne Signal
Warum müssen Sense Amplifiers sorgfältig entworfen werden?
- Power Supply
- Threshold Spannungen
- Leckspannungen
- Ladungs Coupling
Warum müssen DRAMs refresht werden?
- Zellen entladen sich durch Leckstrom
- Nach Lesen sind Informatinen weg
- ganze Reihe (wordline) muss refresht werden
- Refresh-Zyklen garantieren Daten Integrität
Wie lang ist das Refresh Intervall bei DRAMs?
64ms bei 70°
Temperatur abhängig
Refresh Intervall halbiert bei 10 Grad
Wie wird der Refresh kontrolliert?
- Manuel (damals)
- Automatisch mit CAS/RAS Signalen
- Selfrefresh währen normalen Betrieb
Welche zwei Ansätze gibt es, um One-Time Programmable Speicher zu realisieren und welche Prinzipe werden noch genutzt?
Fuse Technologie:
Ein Fuse, kleiner Metallstreifen, wird überladen und brennt durch
Antifuse Technologe: Verbindung wird hergestellt. Durch Erhitzen der Region und dann Dotierung freisetzen
Oder durch Überladen einer Diode
Wie wird die Information in EPROM gespeichert?
- durch Ladung in einem Floating Gate (isolierter, geladener Bereich)
- Ladung schaltet Transistor, sodass die Kapaziät des Channels nicht länger von der Steuerspannung am Gate abhängt
Wie werden die Elektronen von einem Gate in ein anderes Gate bewegt bei EPROM?
- Klassisch: Heiße Elektronen
- Neu: Nutzung des Fowler-Nordheim Effekt
Was sind Flash Speicher?
Flash-Speicher sind EEPROMS
nur gelöscht durch Erase-Line, die eine ganze Gruppe an Zellen simultan löscht
Welches Zell-Designs führten zu der jetzigen Speicherdichte? Wie werden sie angesprochen?
- 3D EPROM
- SSGT (Stacked Surrounding Gate Transistor)
- NAND Flash (NAND, VNAND, 3D NAND)
- alle Zellen außer der zu beschreibenden Zelle leitend zu machen, sodass auf genau eine Zelle zugegriffen wird
Was bedeutet “Mulitlevel Cell”? EPROM
-Mit einer Multilevel Cell gibt es mehr als zwei Werte, sodass mehr als ein Bit gespeichert wird.
