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随着科技水平的发展，非易失性存储器逐渐成为了存储器系列的主流。其中的EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)更是得到了广泛的应用。我国正在更换的“国家第二代居民身份证”上的存储芯片采用的就是EEPROM单元。
本文针对EEPROM的可靠性问题进行了分析和研究。提出隧道氧化层退化的主要机制，分析了SILC和热载流子效应。在理论研究的基础上，通过实验分析了隧道氧化层和ONO层的SILC电流以及击穿特性，并比较了应力前后SILC电流的变化，指出热载流子效应使得氧化层中的陷阱以及俘获电荷增多，是造成应力后SILC电流增大的原因。分析了SlLC尖峰电流的成因，认为是正电荷陷入了SiO2层，使隧穿电子的势垒下降，产生迅速增大的瞬态电流，其后电流的迅速减小是由退阱效应和由此产生的正电荷隧穿中心的湮灭所引起的。认为由电容面积增大所造成的氧化层缺陷和陷阱数目增多，是其SILC尖峰电场增强和击穿电流增大的主要原因。
在此研究的基础上，对EEPROM的保持特性进行了较为深入的研究。通过理论推导和仿真曲线解释了EEPROM输出曲线向上倾斜的成因，介绍了加速实验的概念和热加速实验的机理。重点阐述了电加速实验的原理和理论基础，对电可擦除可编程只读存储器EEPROM单元在给定电压下的电荷保持特性进行了分析和研究，得出了EEPROM 单元电荷保持能力的理论公式，得到了单元保持状态下的电特性曲线，发现外加电压是影响单元电荷保持特性的主要原因。在假定电荷流失机制为Fowler-Nordheim 隧穿效应的情况下，推出了EEPROM单元在给定外加电压下的电荷保持时间，并通过实验得出简化了的EEPROM单元寿命公式。