تخزين المعلومات في ذاكرة USB يعتمد على فيزياء أشباه الموصلات، وتحديدًا على التحكم في حالة الشحنة الكهربائية داخل بنية نانوية مصمَّمة بعناية. وحدة التخزين الأساسية هي خلية ذاكرة من نوع Floating-Gate MOSFET أو ما يعادلها في تقنيات أحدث مثل Charge-Trap. هذه الخلية ليست «ذرات تفهم»، بل نظام فيزيائي له حالات طاقية مستقرة للذرات يمكن التحكم فيها.الترانزستور يحتوي على بوابة عائمة معزولة تمامًا بطبقة أكسيد رفيعة جدًا بسماكة نانومترية. عند تطبيق جهد مرتفع نسبيًا تحدث ظاهرة النفق الكمومي Fowler–Nordheim tunneling، حيث تعبر الإلكترونات حاجز العزل وتُحتجز داخل البوابة العائمة. وجود هذه الإلكترونات يغيّر جهد العتبة Threshold Voltage للترانزستور. هذا التغيّر في جهد العتبة هو المعلومة الفيزيائية الحقيقية المخزَّنة.عند القراءة لا يتم لمس الشحنة المخزنة. يُطبَّق جهد اختبار صغير على البوابة ويُقاس التيار في القناة. إذا كان جهد العتبة مرتفعًا بسبب الشحنة المحبوسة لا يمر التيار، وتُفسَّر الخلية كـ 0 أو 1 حسب مخطط الترميز. في الذواكر متعددة المستويات MLC وTLC وQLC لا نكتفي بحالتين، بل بعدة مستويات دقيقة من جهد العتبة، أي أن الخلية الواحدة تمثل عدة بتات عبر مستويات طاقة مختلفة.

#مفارقة

#مجلة ايليت فوتو ارت.