Das Funktionsprinzips des Flash-Speicher
Im Gegensatz zu anderen Speichermedien, etwa einer Diskette, besteht der Flash-EEPROM über einen Silizium-Speicher. Mit ihm ist es möglich, Daten nicht nur magnetisch zu speichern, sondern in Form von elektrischen Ladungen. Ebenso wie die CPU eines Computeres, die ebenfalls aus Silizium besteht, werden einmal gespeicherte und verdrahtete Informationen nicht mehr gelöscht und stehen so permanent zur Verfügung. Da der Flash-EEPROM ein semi-permanenter Speicher ist, können Daten, die einmal auf einem USB-Stick oder einer SD-Karte gespeichert werden, später auf Wunsch des Benutzers wieder verändert oder sogar gelöscht werden.
Funktion des EEPROM
Um Daten dauerhaft zu speichern, ohne ständig am Stromnetz zu sein, baut sich Funktionsweise des Flash-EEPROMs auf dem so genannten Source-Drain-Strecke-Prinzip auf. Hierdurch besteht der Flash-Speicher aus einer Vielzahl kleiner, einzelner Speicherelemente, so dass Daten, die auf einem Stick oder einer Speicherkarte gespeichert werden sollen, in kleine Einheiten, den Bytes, aufgeteilt werden müssen. Vom Floating Gate werden diese Daten dann an die einzelnen Speicherelemente über diese Source-Drain-Strecke übergeben. Um das Potenzial des Floating Gates nahezu undefiniert zu belassen, ist es von allen anderen Teilen wie dem Kanalgebiet oder dem Steuer-Gate getrennt. Das Gate trennt dabei die Bytes von der Source-Drain-Strecke, im Speichermedium wird hierdurch der Zustand 0 erreicht.
Funktion des Floating-Gate
Daten können auf auf dem Floating-Gate gespeichert werden, indem Ladungen aufgebracht und wieder entfernt werden. Technisch wird dies mit Hilfe des quantenphysikalischen Tunneleffektes erreicht. Elektronen können so den Nichtleiter passieren, Daten können gespeichert werden. Durch die elektronische Isolation des Gates können einmal gespeicherte Daten nicht mehr abfließen, so dass sie dauerhaft zur Verfügung stehen.
In der Anfangszeit der Flash-EEPROM-Speicher war es lediglich möglich, kleine Einheiten zu speichern, denn es konnten nur zwei Ladungszustände unterschieden werden. Aktuelle Flash-Speicher jedoch können mehrere Bits pro Speichertransistor speichern, da sie verschiedene Ladungszustände nutzen können. Sie werden daher auch als Multi-Level-Cells-Speicherzellen bezeichnet.