手機快閃記憶體和固態硬碟為什麼擦除多了會損壞？

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快閃記憶體的工作原理

快閃記憶體價格節節攀升，讓三星大賺特賺。其實它的基本原理在1980年代之後基本就沒有變化過。它的構成和場效應管(MOSFET)十分類似：

它由：源極（Source）、漏極（Drain）、浮動柵（Float Gate）和控制柵（Control Gate）組成。相對場效應管的單柵極結構，快閃記憶體是雙柵極結構。浮動柵是由氮化物夾在二氧化硅材料（Insulator）之間構成。

我們的寫操作（Program)是這樣：

在控制柵加正電壓，將電子（帶負電）吸入浮動柵。在此後，由於浮動柵上下的二氧化硅材料並不導電，這些電子被囚禁（Trap）在浮動柵之中，出不去了。這樣無論今後控制柵電壓有否，這個狀態都會保持下去，所以快閃記憶體可以掉電保存數據。注意寫操作完畢後，該快閃記憶體單元存儲的是0，後面我們將會介紹為什麼。

我們的擦除操作（Erase）剛好相反：

在源極加正電壓利用浮空柵與漏極之間的隧道效應，將注入到浮空柵的負電荷吸引到源極，排空浮動柵的電子。這時讀取的狀態是1。

那為什麼有電子是0，沒電子是1呢？以為讀取的時候，需要給控制柵加一個低的讀取電壓，對於被Program過的快閃記憶體單元來說，被囚禁的電子可以抵消該讀取電壓，造成源極和漏極之間是處於被關閉的狀態：

如果是被擦除過的就剛好相反，源極和漏極在控制柵的低電壓作用下，處於導通狀態：

也就是說通過向控制柵加讀取電壓，判斷漏極-源極之間是否處於導通狀態來讀取快閃記憶體單元的狀態，如果被Program過的，就是處於關閉OFF狀態，為0；而被Erase過的，就是處於導通狀態ON，為1。

理論上來說，快閃記憶體可以每個單元來單獨擦除和編程。但是為了節省成本，實際上作用在控制柵上的擦除電壓是整個塊（Block）連接在一起的，這就是為什麼擦除要以塊為單位了。

為什麼快閃記憶體會損壞

每次電子在包圍浮動柵的二氧化硅上進進出出，都會造成它的老化：

長此以往，浮動柵就不能很好的鎖住電子，電子會流失造成漏極-源極之間是否處於導通狀態錯誤，進而數據讀取錯誤。快閃記憶體控制器通過校驗發現錯誤後會將其標為不可用，而在OP空間找一塊來替代，並在FTL表裡改變對應關係。