NO314606B1 - Ikke-flyktig minneinnretning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en ikke-flyktig minneinnretning som omfatter et elektrisk polariserbart dielektrisk minnemateriale med ferroelektriske eller elektrete egenskaper og i stand til å vise hysterese og remanens, hvor minnematerialet omfatter én eller flere polymerer, hvor minnematerialet er anordnet i kontakt med et første og et annet sett av respektive elektroder for skrive-, lese- og sletteoperasjoner, hvor en minnecelle med en kondensatorlignende struktur er definert i minnematerialet og kan aksesseres direkte eller indirekte via elektrodene, hvor minnecellen i minneinnretningen danner elementene i en aktiv eller passiv matrise, hvor hver minnecelle kan adresseres selektivt for en skrive/lese/sletteoperasjon som etablerer en ønsket polarisasjonstilstand i minnecellen eller bevirker en polarisasjonssvitsjing i denne, og hvor en bestemt polarisasjonstilstand etablert i minnecellen definerer en logisk tilstand i denne. Fig. 1 viser en passiv matriseminneinnretning 10 av denne art i henhold til kjent teknikk. Et første sett av parallelle, stripelignende elektroder WL er anordnet på et lag av minnemateriale 11 og på den annen side av minnematerialet er det anordnet et annet sett av tilsvarende elektroder BL orientert ortogonalt til det første sett. Det første sett av elektroder WL danner ordlinjer i matriseminnet og det annet sett av elektroder BL danner bitlinjer i matriseminnet. Fig. 2 viser et snitt gjennom matriseminnet i henhold til kjent teknikk som vist på fig. 1. Elektrodesettene WL,BL er adskilt og minnematerialet 11 er anordnet i sandwich mellom disse. Imidlertid kunne også elektrodesettene WL, BL være anordnet innleiret i minnematerialet 11. På fig. 2 definerer et volumelement 12 i minnematerialet 11 ved krysningen mellom en ordlinje WL og en bitlinje BL en minnecelle i minnematerialet. Minnecellen 12 har en kondensatorlignende struktur. Det ferroelektriske (eksempelvis) minnemateriale 11 kan polariseres til en bestemt polarisasjonstilstand ved å påtrykke en spenning til en ordlinje WL og en bitlinje BL og således danne et elektrisk felt over det ferroelektriske minnemateriale hvor den respektive ordlinje og bitlinje krysser. Minnecellen 12 kan lagre denne polarisasjonstilstanden på ubestemt tid med mindre polarisasjonstilstanden svitsjes nok en gang ved å påtrykke et elektrisk felt over minnecellen, slik det vil bli forklart nedenfor. Minneinnretningen 10 vist på fig. 1 og 2 er en såkalt passiv matriseminneinnretning, hvilket betyr at det ikke er anordnet noen aktive svitsjeelementer i hver minnecelle i minneinnretningen. Den kunne imidlertid også være realisert som en såkalt aktiv minneinnretning og da ville minnecellene være anordnet i form av kondensatorer forbundet med en svitsjetransistor, og adressering finner nå ikke sted direkte via elektrodene, men i stedet via en forbindelse etablert ved å svitsje transistoren f.eks. over en separat driver- eller styrelinje. Både passive og aktive matriser har fordeler og ulemper. En passiv matrise er enklere og minnematerialet kan være anordnet i en global struktur. Det er en ulempe at minnecellene i en passiv matrise ikke er immune overfor krysstale og snikstrømmer som oppstår i forbindelse med en adresseringsoperasjon. I et aktivt matriseminne omfatter hver celle en diskret kondensator som kan svitsjes på ved hjelp av en svitsjetransistor anordnet i cellen for at denne skal kunne kobles elektrisk til ord- og bitlinjer i matrisen. Ulempen her er høyere kostnader, behovet for å anordne diskrete svitsjeinnretninger, dvs. transistorene, og ytterligere driverlinjer, samt også høyt strømforbruk.

Både passive og aktive matriseminneinnretninger kan stables for å danne volumetriske datalagringsinnretninger. For eksempel kunne den passive matriseinnretning på fig. 1 og 2 danne et lag i en stablet struktur med et isolerende lag og/eller separasjonslag anordnet mellom hver passiv matriseinnretning i stabelen. I et ferroelektrisk eller elektret minnemateriale som viser hysterese, skal minnematerialets oppførsel drøftes med henvisning til fig. 3 som viser hysteresesløyfen for et ferroelektrisk eller elektret materiale. Polarisasjonen av materialet er vist med hensyn på det elektriske felt E. Polarisasjonsverdien vil bevege seg rundt sløyfen i den angitte retning. Et ferroelektrisk materiale med en hysteresesløyfe som vist på fig. 1, vil forandre sin polarisasjonsretning (svitsjing) ved å påtrykke elektrisk felt E som er sterkere enn det såkalte elektriske koersivitetsfelt Ec. Når det elektriske felt E blir større enn det elektriske koersivitetsfelt Ec, skifter polarisasjonen P til en stor positiv verdi +Pr. Denne positive polarisasjon Pr opprettholdes inntil et stort elektrisk felt som har en verdi større enn det negative elektriske felt - Ec igjen forandrer polarisasjonen tilbake til den negative polarisasjonstilstand. Derfor viser minneinnretninger med ferroelektriske eller elektrete kondensatorer en minneeffekt i fravær av et påtrykt elektrisk felt, og det vil være mulig å lagre ikke-flyktige data ved å benytte potensialforskjell over minnematerialet og frembringe en polarisasjonsrespons. Retningen og verdien av polarisasjonen kan følgelig stilles inn og etterlates i en ønsket tilstand.

Passive matriseminner av den art som vist på fig. 1 har vært kjent i teknikken i lang tid og det kan f.eks. vises til JP patentpublikasjon 61048983 (utledet fra JP patentsøknad nr. 59-170805 av 16. august 1984) som viser en ferroelektrisk tynnfilm av høypolymer. Denne publikasjonen beskriver hvordan en kopolymer av vinylidendifluorid og trifluoretylen dannes og benyttes som et minnemateriale i en passiv minneinnretning.

En rekke polymerer og kopolymerer er blitt vist å ha ferroelektriske eller elektrete egenskaper og viser svitsjefenomener som gjør dem egnet til bruk som minnemateriale i matriseminneinnretninger. Eksempelvis fremlegger Tajitsu & al. i en artikkel med tittel "Investigation of Switching Characteristics of Vinylidene Fluoride/Trifluoroethylene Copolymers in Relation to Their Structures" (Japanese Journal of Applied Physics, bind 26:554 (1987)) svitsjeegenskapene til polyvinylidendifluorid-trifluoretylen (PVDF-TrFE) -kopolymerer og viser at de er egnet til bruk som minnemateriale i et ikke-flyktig matriseminne. Det kan også henvises til IBM Technical Disclosure Bulletin, bind 37 nr. 11 (november 1994) som viser bruken av ferroelektriske polymerer, spesielt polyvinylidendifluorid (PVDF) eller kopolymeren PVDF-TrFE, som det ferroelektriske materiale som kan avsettes som meget tynn film og gi en meget rask respons på et elektrisk felt. Denne publikasjon viser også muligheten av å stable todimensjonale minneinnretninger for å danne en volumetrisk datalagringsinnretning.

Et vanlig problem med ferroelektriske og/eller elektrete polymerer og kopolymerer er forekomsten av et høyt nivå av kjemiske defekter som resulterer i en lav grad av krystallinitet og følgelig et lavt polarisasjonspotensial. Dette har også en negativ virkning på svitsjeoppførselen, idet svitsjingen f.eks. foregår langsommere og krever en meget høyt feltspenning. Polyvinylidendifluorid (PVDF) er generelt betraktet som mindre egnet som et minnemateriale, da det har en tilbøyelighet til å danne en ikke-polar krystallstruktur, og polyvinylidendifluorid må da vanligvis strekkes mekanisk for å gjøre det ferroelektrisk, dvs. omdanne krystallene fra den ikke-polare form (II) til den ikke-polare form (I). Strekkeprosedyren er imidlertid ikke kompatibel med typisk CMOS-prosessering benyttet i fremstillingen av en minnebrikke, idet den ferroelektriske polymer må avsettes på en stiv silisiumskive, noe som således forhindrer denne formen for mekanisk behandling deretter.

Et fordelaktig ferroelektrisk polymerminnemateriale ville være kopolymer PVDF-TrFE. Denne kopolymeren krystalliserer naturlig i en polar fase slik at det ikke er nødvendig med noen mekanisk strekking for å gjøre den ferroelektrisk. Imidlertid forhindrer ikke kombinasjonen av TrFE med PVDF forekomsten av kjemiske defekter, såkalte hode-til-hode- eller hale-til-hale-defekter som negativt påvirker de ferroelektriske egenskaper. Hvis disse kjemiske defekter kunne reduseres, ville ferrroelektriske polymerer være meget bedre kandidater til bruk som minnematerialer i ikke-flyktige minner.

En annen ugunstig effekt, spesielt i ferroelektriske polymerer, er den såkalte utmatting som påvirker deres svitsjeoppførsel på en ufordelaktig måte. Utmatting skjer ved gjentatt svitsjing av en minnecelle og dette er spesielt uheldig når ferroelektriske polymerer skal benyttes f.eks. i ferroelektriske randomaksessminner (FERAM), hvor meget høy utholdenhet er ønskelig. Slike innretninger bør være i stand til å tåle et antall gjentatte svitsjesykler som overstiger millioner eller milliarder uten at svitsjeoppførselen skal bli nevneverdig påvirket. Dette er imidlertid ikke tilfelle, da gjentatt svitsjing er tilbøyelig til å redusere polarisasjonspotensialet, og en økende høyere feltspenning må benyttes for å bevirke svitsjing. Også deteksjonen av polarisasjonstilstanden blir vanskeligere etter hvert som strømutgangsresponsen stadig blir lavere og i det lange løp nærmer seg en diskrimineringsgrense. Grunnen til de uønskede utmattingsfenomener i ferroelektriske polymerer er satt i samband med en ladningsoppbygging på elektroden, spesielt på grunn av en defluorering eller dehydrofluorering av polymerkjedene som således avgir bærere av mobile ladninger i minnemediet, f.eks. fluor og hydrogenfluorid.

Følgelig er det en primær hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe et ikke-flyktig minnemateriale i form av en ferroelektrisk eller en elektret polymer eller en kopolymer som ikke er beheftet med de ovennevnte mangler og har forbedrede funksjonelle egenskaper, spesielt i ikke-flyktige, passive matriseminner.

De ovennevnte hensikter så vel som andre trekk og fordeler fås med en minneinnretning i henhold til oppfinnelsen som er kjennetegnet ved at det ferroelektriske eller elektrete minnemateriale omfatter minst én deuterert polymer.

I en første fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er den minst ene deutererte polymer polyvinylidendifluorid (PVDF).

I en annen fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er den minst ene deutererte polymer en kopolymer, og kopolymeren kan da fortrinnsvis være polyvinylidendifluorid-trifluoretylenkopolymer .

I nok en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er den minst ene deutererte polymer en terpolymer.

I utførelser av oppfinnelsen kan den minst ene deutererte polymer være bare delvis deuterert; fordelaktig er da atomprosenten av deuterium minst 99%, idet resten er protonisk hydrogen.

Oppfinnelsen skal nå forklares mer detaljert for lette å forståelsen av de fordeler som fås og de benyttede prinsipper og med passende henvisning til tegningen, hvor

fig. 1 viser skjematisk et passivt matriseminne i henhold til kjent teknikk som allerede omtalt,

fig. 2 et snitt langs linjen A-A på fig. 1,

fig. 3 som allerede omtalt, en vanlig hysteresesløyfe for et minnemateriale i form av en ferroelektrisk eller elektret polymer,

fig. 4a skjematisk strukturen til en regulær protonert vinylidendifluoridmonomer,

fig. 4b skjematisk strukturen til en polymerkjede av protonerte vinylidendifluoridmonomerer,

fig. 5a et eksempel på en defekt som forekommer i protonerte polyvinylidendifluoridpolymerkjeder,

fig. 5b et annet eksempel på en defekt som forekommer i den samme forbindelse som på fig. 5a,

fig. 6a skjematisk strukturen til en deuterert vinylidendifluoridmonomer,

fig. 6b skjematisk strukturen til en polymerkjede av deutererte vinylidendifluoridmonomerer, og

fig. 7 en stereometrisk gjengivelse av en kopolymerkjede av vinylidendifluorid- og trifluoridetylenmonomerer som benyttet i den foreliggende oppfinnelse.

Den foreliggende oppfinnelse foreslår et ikke-flyktig minne med ferroelektriske eller elektrete polymerer som minnemateriale, men hvor minnematerialet omfatter deuterium i stedet for hydrogen i polymerkj edene. Selv om deutererte polymerkjeder er blitt beskrevet og deres egenskaper i noen grad er blitt undersøkt, se f.eks. US patent 3 303 177 (Natta & al.) av 7. februar 1967 som viser polymerkjeder med isotaktisk stereoregularitet oppnådd med bruk av henholdsvis både deutererte og tritierte monomerer av metyletylen; Cais & Kometani, "Polymerization of Vinylidene-G?2 Fluoride. Minimal Regiosequence and Branch Defects and Assignment of Preferred Chain-Growth Direction from the Deuterium Isotope Effect", Macromolecules, 17:1887-89 (1984); og Takase & al., "Ferroelectric Properties of Form I Perdeuteriated Poly(vinylidene fluoride)", Macromolecules, 20:2318-20 (1987)), har de aldri vært foreslått som kandidatmaterialer for ikke-flyktige minner med minnematerialer i form av ferroelektriske polymerer eller elektrete polymerer.

Fig. 1 viser som ovenfor nevnt, meget skjematisk et foretrukket passivt matriseminne med et første elektrodesett omfattende ordlinjer WL, og et annet elektrodesett omfattende bitlinjer BL og orientert ortogonalt til ordlinjen i det passive matriseminnet. Elektrodesettene er plassert omkring et meget tynt sjikt av minnemateriale 11 i form av en ferroelektrisk eller elektret polymer eller kopolymer, hvor polymeren eller kopolymeren er deuterert, dvs. med hydrogenatomene i polymerkjeden skiftet ut med deuteroner. Snittet langs linjen A-A på fig. 2 viser at tynnfilmminnematerialet er anordnet i sandwich mellom ordlinjeelektrodene WL og bitlinjeelektrodene BL. Typisk vil tykkelsen av tynnfilmminnematerialet være mindre enn lum, foretrukket betraktelig mindre, f.eks. helt ned til tykkelsen av et molekylært monosjikt. Settet av ordlinjeelektroder WL og settet av bitlinjeelektroder BL er plassert i parallelle plan med minnematerialet 11 i sandwich derimellom og ved krysningen mellom en ordlinje WL og en bitlinje BL defineres en minnecelle 12 i form av en kondensatorlignende struktur. Ved påtrykking av et elektrisk felt vil minnematerialet i cellen polariseres og vise hysterese som gitt ved hysteresesløyfen på fig. 3 hvor det påtrykte elektriske felt E er vist langs x-aksen og polarisasjonen P langs y-aksen, mens -Ec og +Ee henholdsvis er koersivitetsfeltene og +Pr og -Pr henholdsvis betegner den remanente polarisasjon. Svitsjespenningen er angitt som Vs, og hvis f.eks. en minnecelle initialt befinner seg i sin remanente polarisasjonstilstand -Pr, vil påtrykkingen av positiv svitsjespenning VS} vende polariteten av minnecellen 12 og drive polarisasjonen langs hysteresesløyfen som angitt inntil metning nås ved spissen av det øvre horn på hysteresesløyfen, hvoretter polarisasjonen i fravær er påtrykt elektrisk felt nå driver til den stabile, positive remanente polarisasjon Pr.

Fenomener og operasjoner i forbindelse med lagring, svitsjing og adressering av ferroelektriske, protonerte polymermaterialer har vært omfattende drøftet i den tilgjengelige litteratur og er godt forstått av fagfolk på området. Tilsvarende betraktninger skal også gjelde ladning, svitsjing og adresseringsoppførsel til ferroelektriske, deutererte polymer- og kopolymermaterialer og følgelig behøver disse trekk ikke å drøftes ytterligere her.

Som kjent i teknikken kan ferroelektriske minneinnretninger stables for a danne et tredimensjonalt eller volumetrisk datalagringsapparat. I det foreliggende tilfelle vil f.eks. to eller flere, i realiteten en rekke minneinnretninger i henhold til oppfinnelsen, f.eks. lik den vist på fig. 1, stables for å danne et volumetrisk datalagringsapparat enten med ett elektrodesett i hver innretning felles for den etterfølgende innretning eller med elektrisk isolerende lag eller separasjonslag mellom innretningene som danner stabelen, alt ettersom det passer. Minneinnretningen i henhold til oppfinnelsen eller en stabel av denne vil være anordnet på et substrat som enten kan være stivt, f.eks. laget av silisium, eller fleksibelt, laget av plast-eller metallfolier. I det første tilfelle kunne kontroll- og driverkretser, f.eks. med silisiumtransistorer være anordnet i substratet, men kontroll- og driverkretsene kunne også utføres med tynnfilmtransistorer som da kunne være uorganiske eller organiske og anordnet i selve minneretningen, f.eks. ved kantene av innretningen utenfor minneområdene eller i ytterligere lag i hver minneinnretning og i ethvert tilfelle integrert med disse.

Polyvinylidendifluorid (PVDF) er det best kjente og mest utprøvde ferroelektriske polymermateriale. Dets monomerform CH2=CF2 er vist på fig. 4a. Den protonerte gruppe til venstre kalles hodet og den fluorerte gruppe til høyre halen til monomeren, mens karbonatomene naturligvis danner en dobbeltbinding. Polymeren polyvinylidendifluorid (PVDF) er vist på fig. 4b og monomergruppene kjeder seg nå sammen med hvert karbonatom og danner enkeltbindinger med naboatomene, hvilket resulterer i en polymerkjede. Defekter som vanligvis forekommer i så mye som 6% av PVDF, er vist på fig. 5, av hvilke 5a viser en såkalt hale-til-haledefekt hvor halegruppen i en monomer forekommer i hodeposisjonen til den tilstøtende monomer, mens fig. 5b viser en hode-til-hodedefekt hvor hodegruppen til monomeren nå er kjedet til hodegruppen til den tilstøtende monomer. Begge disse defekter har uheldige konsekvenser for bruken av PVDF som minnemateriale.

Imidlertid oppnås en lagt bedre regularitet i polymerkjedene og en sterkt redusert hyppighet av kjedeforgrening med deuterert PVDF, hvor protonet nå er blitt erstattet av deuteroner, noe som resulterer i en monomerstruktur som vist på fig. 6a, hvor hodegruppen omfatter deuteroner. Dette resulterer i en regulær PVDF som vist på fig. 6 og som er strukturelt lik den protoniske PVDF som vist på fig. 4b, men den før nevnte gir overlegne egenskaper som minnemateriale i en rekke viktige henseender. Deuterert PVDF tilbyr i realiteten mulighet av å kunne anvendes som et ferroelektrisk minnemateriale, mens derimot kopolymeren PVDF-TrFE vanligvis er blitt foretrukket fremfor PVDF på dens protoniske form.

I minneinnretningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse utgjør tilsvarende den deutererte form av kopolymeren

(polyvinylidendifluorid-trifluoretylen) PVDF-TrFE en foretrukket utførelse.

Fig. 7 viser en stereometrisk gjengivelse av monomerstrukturen til deuterert PVDF-TrFE og med en av hver av de respektive monomerer VDF og TrFE angitt spesielt. Denne strukturen er lik den protonerte struktur, men med

deuteroner i stedet for protoner overalt i kopolymerkjeden. I tillegg viser fig. 7 de elektriske dipoler og deres orientering perpendikulært på molekylaksen, noe som skyldes den store forskjell i elektronaffiniteten til D- og F-atomene. Syntesen av deuterert kopolymer PVDF-TrFE kan starte med syntesen av de deutererte monomerer, hvoretter monomerene kombineres i polymerisasjonstrinnet.

I forbindelse med bruken av deutererte polymerer, kan de som et minnemateriale i en minneinnretning i henhold til oppfinnelsen bli benyttet alene som en kopolymer, eller som blandinger av polymerer og kopolymerer, eller alternativt være kombinert til å danne blandinger som innbefatter forskjellige ytterligere forbindelser.

For en generell oversikt over egenskapene til PVDF som en av de best forståtte og mest typiske ferroelektriske polymerer kan det henvises til Nalwa (utgiver), Ferroelectric Polymers, kap. 3, pp. 183-232 og kap. 4, pp. 233-261 (Marcel Dekker, Inc. (1995)). Også G.M. Sessler, Electrets, bind 1, Introduction og Section 8.5.1 til 8.5.4 (pp. 407-411) (Laplacian Press

(1998)), gir i sammenheng med den foreliggende oppfinnelse relevante drøftelser av egenskapene til PVDF så vel som kopolymerer og blandinger med disse.

Syntesen av deutererte polymerer finner sted på samme måte som for sammenlignbare protonerte polymerer. Som vist av Cais & Kometani (op.eit.), kan perdeuterert monomer VF2-d2 syntetiseres fra trifluoretanol-c/j med en minimum atomær deuteronprosent på 99%. Denne forbindelsen ble reagert med p-toluensulfonsyre og esterderivatet ble behandlet med natriumjodid for å frigjøre CF3CD2I. Det rensede CF3CD2I ble senket langsomt ned på magnesium og eter og det utviklede CD2~ CF2 ble samlet og overført til en vakuumlinje hvor det ble avgasset ved frysetørring og destillert. Polymerisasjon kan nå skje ved å benytte trikloracetylperoksid som initiator, idet initiatoren dannes av trikloracetylklorid og natriumperoksid i henhold til standard fremgangsmåte. Monomeren ble oppløst i en 1,2-diklortetrafluoretan og fordampet til tørrhet ved -80°C. Monomeren ble deretter kondensert ved -196°C i et rør som ble forseglet og deretter raskt oppvarmet til polymerisasjonstemperaturen på 0°C i en trykksatt reaktor holdt i et isvannbad. Etter at en passende polymerisasjonstid hadde medgått, ble rørene frosset i flytende nitrogen og åpnet. De utvunne PVDF-polymerer ble ekstrahert med aceton for å fjerne initiatorrester og mulige spor av oligomer og deretter tørket i en vakuumovn.

En undersøkelse av de ferroelektriske egenskapene til deuterert PVDF viser en vesentlig forbedring i forhold til protonert PVDF. Det ble funnet at deuterert polymer hadde en langt høyere krystallinitetsgrad og følgelig tillot en langt høyere polarisasjonsverdi. Dette forbedrer svitsjeegenskapene til den deutererte polymer som minnemateriale, på grunn av en høy grad av netto dipotorientering langs overflatenormalen til minnematerialet som fås i form av en tynn film. Også svitsjekarakteristikkene forbedres på grunn av at den deutererte polymer har en mer perfekt krystallinsk struktur. Den foredelaktige krystallinitet resulterer i en høyere og mer skarpt definert smeltetemperatur for den deutererte PVDF og er tilbøyelig til å gi dens hysteresesløyfe mer firkantet form. I den deutererte kopolymer PVDF-TrFE øker curietemperaturen og følgelig dens driftstemperaturområde, idet overgangen fra ren ferroelektrisk oppførsel til paraelektrisk oppførsel naturligvis vil skje ved curiepunktet. Deuterert polymer har den fordel at den er meget mindre tilbøyelig til å utsettes for utfordelaktige defluorering av polymerkjeden, og dette impliserer i sin tur en øket utmattingsfasthet når den benyttes som minnemateriale. Med andre ord vil et stort antall svitsjesykler ikke på en ugunstig måte påvirke svitsj eoppførselen og polarisasjons verdien til den deutererte polymer, hvilket er tilfelle med ferroelektriske eller elektrete polymerer i henhold til kjent teknikk og som omtalt i innledningen av søknaden.

Endelig har deutererte ferroelektriske polymerer en lavere dielektrisk konstant ved høy frekvens enn sine protonerte motstykker og dette impliserer reduksjon av kapasitive koblinger og krysstale, spesielt i passive matriseminneinnretninger, hvor matrisen er meget stor, dvs. har et stort antall minneceller. Konklusjonen er at ikke-flyktig matriseminner, spesielt av den passive art hvor det benyttes en deuterert ferroelektrisk polymer eller kopolymer eller deuterert elektret polymer eller kopolymer i henhold til oppfinnelsen, viser en signifikant forbedring i ytelse sammenlignet med kjente matriseminneinnretninger som benytter protonerte ferroelektriske polymerer eller kopolymerer eller protonerte elektret polymerer eller kopolymerer.

Det fremgår av kjent teknikk at også tritierte polymerer har færre defekter og bedre isotaktisk stereoregularitet. I motsetning til deutererte polymerer er tritierte polymerer som ellers kunne anses som ekvivalente, imidlertid av kostnadsmessige og praktiske årsaker mindre aktuelle som ferroelektriske minnematerialer.

En rekke kandidatmaterialer for polymer og kopolymer på sin deutererte form er for tiden vurdert av søkeren som en erstatning for protonerte polymerminnematerialer. Mens deuterert PVDF eller deutererte PVDF-TrFE for tiden synes å være sterke kandidatmaterialer, utelukker ikke dette at en rekke andre polymerer og kopolymerer med hydrogenbindinger lett kan gjennomgå lignende synteseprosedyrer som beskrevet ovenfor og skaffe et ferroelektrisk eller elektret minnemedium for minneinnretninger i henhold til oppfinnelsen, men hvor deuteroner erstatter protoner overalt i polymer- eller kopolymerkjedene, med resulterende forbedring i svitsj eytelse og datalagringsegenskaper.

Claims (7)

1. Ikke-flyktig minneinnretning (10) omfattende et elektrisk polariserbart dielektrisk minnemateriale (11) med ferroelektriske eller elektrete egenskaper og i stand til å vise hysterese og remanens, hvor minnematerialet (11) omfatter én eller flere polymerer, hvor minnematerialet er anordnet i kontakt med et første og et annet sett av respektive elektroder (WL;BL) for skrive-, lese- og sletteoperasjoner, hvor en minnecelle (12) med en kondensatorlignende struktur er definert i minnematerialet (11) og kan aksesseres direkte eller indirekte via elektrodene (WL,BL), hvor minnecellen (12) i minneinnretningen (10) danner elementene i en aktiv eller passiv matrise, hvor hver minnecelle (12) kan adresseres selektivt for en skrive/lese/sletteoperasjon som etablerer en ønsket polarisasjonstilstand i minnecellen eller bevirker en polarisasjonssvitsjing i denne, og hvor en bestemt polarisasjonstilstand etablert i minnecellen (12) definerer en logisk tilstand i denne, karakterisert ved at det ferroelektriske eller elektrete minnemateriale (11) omfatter minst én deuterert polymer.

2. Minneinnretning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at den minst ene deutererte polymer er polyvinylidendifluorid (PVDF).

3. Minneinnretning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at den minst ene deutererte polymer er en kopolymer.

4. Minneinnretning (10) i henhold til krav 3, karakterisert ved at kopolymeren er polyvinylidendifluorid-trifluoretylenkopolymer.

5. Minneinnretning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at den minst ene deutererte polymer er en terpolymer.

6. Minneinnretning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at den minst ene deutererte polymer bare er delvis deuterert.

7. Minneinnretning (10) i henhold til krav 6, karakterisert ved at atomprosenten av deuterium er minst 99%, idet resten er protonisk hydrogen.