FR2946788A1 - Dispositif a resistance ajustable. - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (25)
- REVENDICATIONS1. Dispositif (1) à résistance ajustable dont la résistance peut prendre plus de deux valeurs, ledit dispositif comportant un empilement de deux électrodes conductrices (3, 4) séparées par une couche isolante (5) caractérisé en ce que l'empilement des électrodes (3, 4) séparées par la couche isolante (5) forme une jonction à effet tunnel (2) et en ce que ladite couche isolante est réalisée dans un matériau ferroélectrique dont la polarisation en fonction du champ électrique créé au sein du matériau ferroélectrique est définie par une pluralité de cycles d'hystérésis imbriqués les uns dans les autres et contigus les uns aux autres.
- 2. Dispositif (1) à résistance ajustable selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (7) pour faire varier la polarisation du matériau ferroélectrique par application d'une tension d'écriture (VE) entre les deux électrodes (3,4) de telle sorte que la résistance (RL) du dispositif lorsqu'une tension de lecture (VL) est ensuite appliquée entre les deux électrodes (3,4) par des moyens de lecture (8) est ajustable dans une plage continue de valeurs.
- 3. Dispositif (1) à résistance ajustable selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension d'écriture (VE) est appliquée à un dispositif se trouvant dans un état initial dans lequel la tension entre les électrodes (3,4) est égale à une tension initiale et dans lequel le dispositif présente une résistance initiale, la valeur de la résistance du dispositif à la tension de lecture (VL) dépendant de la tension d'écriture (VE) précédemment appliquée ainsi que de l'état initial.
- 4. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le sens de variation de la valeur de la résistance du dispositif (RL) à la tension de lecture (VL) est égal au sens de variation de la tension d'écriture ou au signe de la tension d'écriture lorsque la tension de commande ne varie pas.35
- 5. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la tension de lecture (VL) est au moins deux fois inférieure en valeur absolue à la tension d'écriture (VE) précédemment appliquée.
- 6. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la valeur absolue de la tension d'écriture est comprise entre 1V et 10V.
- 7. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la valeur absolue de la tension de lecture (VL) est comprise entre 0,001 V et 2V.
- 8. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche isolante est comprise entre 1 et 10 nm.
- 9. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la 20 couche isolante est comprise entre 1 et 5 nm.
- 10. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que le matériau ferroélectrique est du type relaxeur. 25
- 11. Dispositif (1) à résistance ajustable selon la revendication précédente caractérisé en ce que le matériau ferroélectrique est le PbMg113Nb213O3 ou un alliage PbMgi13Nb213O3)1_X-(PbTiO3)X ou un alliage PbZni,3Nb233O3 ou un alliage (PbZni,3Nb2,3O3)1-x-(PbTiO3)x ou un alliage PbSc0.5Nb0.5O3 ou 30 un alliage (PbSco.5Nbo.5O3)1_X-(PbSc0.5Ta0,5O3)x BaTi1,ZrrO3 ou un alliage Ba1_XSrXT;O3, BaTi1_XSnXO3.
- 12. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications 8 à 9, caractérisé en ce que le matériau ferroélectrique est du type classique c'est-à-dire un matériau ferroélectrique dont la polarisation en fonction du champ électrique créé au sein du matériau ferroelectrique est définie par un unique cycle d'hystérésis lorsqu'il présente une épaisseur supérieure à 10 nm.
- 13. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau ferroélectrique est un alliage BaTiO3 ou un alliage PbZr1_0-iXO3 ou un alliage BiFeO3 éventuellement substitué en ions 3+ (La, Nd, Sm, etc) ou 2+ (Pb, Ca, Sr, etc) en site Bi.
- 14. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes conductrices (3,4) sont réalisées soit à partir de matériaux conducteurs soit à partir de matériaux semi-conducteurs.
- 15. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes conductrices (3,4) présentent une épaisseur comprise entre 5 nm et 100 nm.
- 16. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes conductrices (3, 4) sont réalisées à partir du même matériau.
- 17. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les électrodes conductrices 30 (3, 4) sont réalisées à partir de matériaux différents.
- 18. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension d'écriture est appliquée pendant un temps supérieur ou égal à un temps minimal 35 compris entre 10"9 secondes et 10"3 secondes.
- 19. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension de lecture est appliquée pendant un temps compris entre 10-9 secondes et 10"6 secondes.
- 20. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que pour un matériau ferroélectrique donné, un (ou des) matériau(x) ferroélectrique(s) constituant les électrodes donnés ainsi que leurs épaisseurs respectives données, les plages de valeur dans lesquelles se trouvent les tensions d'écriture et de lecture appliquées ne se chevauchent pas.
- 21. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (7) pour faire varier la polarisation sont aussi les moyens de lecture (8).
- 22. Dispositif (1) à résistance ajustable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la polarisation du 20 matériau ferroélectrique présente une valeur nulle au niveau des champs électriques coercitifs et en ce que la pente (a) des cycles d'hystérésis au niveau des champs électriques coercitifs est inférieure ou égale à 10-5 C.V.m"1 25
- 23. Synapse excitatrice entre deux neurones d'un réseau de neurones d'un circuit neuromimétique, ladite synapse comprenant un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension d'écriture diminue de sorte à diminuer la valeur de la résistance dudit dispositif à une tension de lecture donnée. 30
- 24. Synapse inhibitrice entre deux neurones d'un réseau de neurones d'un circuit neuromimétique, ladite synapse comprenant un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la tension d'écriture augmente de sorte à augmenter la valeur de la 35 résistance dudit dispositif à une tension de lecture donnée.
- 25. Synapse hybride entre deux neurones d'un réseau de neurones d'un circuit neuromimétique, ladite synapse comprenant un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la tension d'écriture subit des augmentations et des diminutions.
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