EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种非易失性存储器，其特点是能够在电子设备中多次编程、擦除和读取数据，而无需借助外部设备。EEPROM的工作原理基于电荷存储技术，特别是浮栅晶体管（Floating Gate Transistor）的运用。
浮栅晶体管是EEPROM的基础单元，它由两层多晶硅（Poly-Si）组成。其中一层是浮栅，另一层是控制栅。浮栅被绝缘材料（通常是二氧化硅，SiO2）包围，与电路的其他部分隔离。浮栅中的电荷量决定了晶体管的导电状态，从而控制存储的数据。
编程（写入）过程：
在EPROM中，编程是通过热电子注入来实现的。当高电压加在源极和漏极之间时，源极到漏极的沟道被开启。在这个过程中，电子获得足够高的能量，成为热电子，能够克服SiO2绝缘层的势垒，注入到浮栅中。一旦电子进入浮栅，它们会被隔离并保持在那里，增加晶体管的阈值电压，导致沟道关闭，从而在电路中表示为“1”。
擦除（消除）过程：
对于EPROM，擦除通常需要紫外线照射。紫外线能提供足够的能量，使得浮栅中的电子获得足够的动能，逸出浮栅，回到半导体基板中，从而使晶体管恢复到低阈值电压状态，电路中表示为“0”。
而对于EEPROM，擦除过程使用的是隧道效应。在EEPROM中，消除数据不需要紫外线，而是通过改变电场方向。在编程状态下，源漏极接地，控制栅施加高压，吸引电子穿越薄的SiO2层进入浮栅。而在擦除操作中，控制栅电压降低或为0，同时漏极施加高压，电场方向反转，电子通过隧道效应从浮栅中移出，返回到源极或衬底，浮栅中电荷量减少，晶体管阈值电压下降，表示为“0”。
为了实现精确的编程和擦除，EEPROM的设计要求非常精确，包括浮栅周围SiO2层的厚度以及编程和擦除电压的控制。过编程和过擦除可能导致数据损坏，因此在实际操作中，必须有良好的电压控制机制以确保数据的可靠性和存储寿命。
总结来说，EEPROM的工作原理依赖于浮栅晶体管的结构，通过热电子注入进行编程，利用隧道效应进行擦除，实现了在电子设备中可重复读写的数据存储。这种非易失性存储技术广泛应用于各种应用，如计算机BIOS、嵌入式系统和智能卡等，因其可编程和可擦除的特性，为数据存储提供了极大的灵活性。
