随着物联网技术的发展,作为其关键技术的射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术受到了广泛的关注。RFID系统由电子标签、阅读器和电脑服务器三个部分组成。由于电子标签需要粘贴到所要跟踪的物体上,所以对它的需求量最大。这就要求电子标签的制造成本很低。而且标签通常是无源的,电能来自感应电流。所以电子标签还需低功耗。然而,标签芯片内用于存放产品信息的EEPROM或Flash通常制造成本和功耗较高,这给RFID的普及造成了巨大的阻碍。本文设计了一种可嵌入射频识别标签的低功耗单栅非挥发性存储器(Single-Poly Non-Volatile Memory, SPNVM)。它采用Skysilicon 0.35μm标准CMOS工艺设计并制造。与传统的EEPROM和Flash存储器相比较,所设计的单栅存储器具有更低的制造成本和功耗,更多的可编程次数以及更简单的控制电路。该存储器是将三个MOS管的栅极连在一起作为等效浮栅,利用电容分压原理和Fowler-Nordheim(FN)电子隧穿机制向浮栅注入电子或从浮栅上泄放电子。等效浮栅既可以存储正电荷也可以存储负电荷的性质使该存储器可以有两种储值方式,不同的储值方式在结构上的区别只是存储核心的三个晶体管的栅面积比不同,而且根据约束条件计算得到的晶体管尺寸确保了存储单元不会被过度擦除。所设计的存储器单元仅使用两个正电压便可实现擦除、写入和读取操作。将一个SRAM连接到位线上,以预置其值的方式取代了传统存储器对位线的预充电操作,也省去了灵敏放大器。测试结果表明,存储器能够实现正常的存储功能,所实现的两种储值方式的编程时间分别为80 ms和120ms,并且没有发生过度擦除,存储器可以承受超过1000次的编程循环。