Flash存儲器的核心存儲單元是“浮柵場效應(yīng)晶體管”，其設(shè)計靈感源于EEPROM，但通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化實現(xiàn)了更高的集成度。這種晶體管包含控制柵、浮柵、氧化層和襯底四個關(guān)鍵部分，其中浮柵被兩層氧化層（隧道氧化層和插值氧化層）完全包裹，形成一個與外界隔絕的“電荷陷阱”。正是這一結(jié)構(gòu)，讓Flash能夠在斷電后長期保存數(shù)據(jù)。 

當(dāng)需要寫入數(shù)據(jù)時，電子通過兩種方式被注入浮柵：在NOR Flash中，常用“熱電子注入”技術(shù)——控制柵施加高電壓（10-15V），源極接地，漏極施加中等電壓，溝道中的電子獲得能量后沖破隧道氧化層進(jìn)入浮柵；而NAND Flash則多采用“Fowler-Nordheim隧道效應(yīng)”，通過在控制柵與襯底之間施加強電場，使電子通過量子隧道效應(yīng)穿過氧化層。無論哪種方式，一旦電子進(jìn)入浮柵，就會被絕緣氧化層禁錮，即使斷電也能保留數(shù)年甚至數(shù)十年。 

存儲單元的狀態(tài)通過浮柵中的電荷量來區(qū)分：無額外電子時，晶體管導(dǎo)通閾值較低，對應(yīng)二進(jìn)制“1”；注入電子后，負(fù)電荷削弱控制柵電場，導(dǎo)通閾值升高，對應(yīng)“0”。讀取數(shù)據(jù)時，控制柵施加固定電壓，通過檢測晶體管是否導(dǎo)通即可判斷存儲的是“1”還是“0”。這種基于電荷的存儲方式，構(gòu)成了Flash存儲器的底層邏輯。 

Flash存儲器主要分為NOR Flash和NAND Flash兩大類型，其結(jié)構(gòu)差異決定了各自的應(yīng)用場景。NOR Flash采用并行結(jié)構(gòu)，每個存儲單元通過金屬線直接連接到地址線和數(shù)據(jù)線，支持隨機訪問——就像書架上的每本書都有獨立的編號，可直接取出指定書籍。這種結(jié)構(gòu)使其讀取速度極快（幾十納秒），但存儲密度較低，制造成本高，適合存儲程序代碼，如嵌入式系統(tǒng)的Bootloader、BIOS固件等。 

NAND Flash則采用串行結(jié)構(gòu)，存儲單元按“頁”和“塊”排列，每頁包含數(shù)千字節(jié)，每塊包含數(shù)十至數(shù)百頁，如同將書籍按章節(jié)裝訂成冊，需先找到對應(yīng)冊再翻到指定頁。這種結(jié)構(gòu)大幅提高了存儲密度（相同面積下容量是NOR的3-5倍），但隨機訪問速度較慢，更適合連續(xù)數(shù)據(jù)存儲，如U盤、固態(tài)硬盤（SSD）中的用戶數(shù)據(jù)。