NO315399B1 - Minnecelle - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en minnecelle omfattende et polymerminnemateriale med ferroelektriske eller elektrete egenskaper og som er i stand til å polariseres og vise hysterese, hvor polymerminnematerialet er anordnet i kontakt med første og andre elektroder, hvor polymerminnematerialet er en blanding av minst et første og et annet polymermateriale, og hvor det første polymermateriale er et ferroelektrisk eller elektret polymermateriale. Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for kondisjonering før bruk av en minnecelle omfattende et polymerminnemateriale med ferroelektriske eller elektrete egenskaper og som er i stand til å polariseres og vise hysterese, hvor polymerminnematerialet er anordnet i kontakt med første og andre elektroder, hvor polymerminnematerialet er en blanding av minst et første og et annet polymermateriale, og hvor det første polymermateriale er et, ferroelektrisk eller elektret polymermateriale. Endelig angir også oppfinnelsen bruk av minnecellen.

Spesielt angår den foreliggende oppfinnelse datalagring og/eller -behandlingsinnretninger basert på strukturer hvor tynne filmer av elektrete eller ferroelektriske materialer av polymer utsettes for elektriske felter mellom elektroder som utgjør en del av strukturen.

I løpet av de senere år er det vist ikke-flyktige datalagringsinnretninger hvor hver informasjonsbit er lagret som en polarisasjonstilstand i et lokalisert volumelement av et elektrisk polariserbart materiale. Ikke-flyktighet oppnås da materialet kan beholde sin polarisasjon selv i fravær av ytre påtrykte, elektriske felt. Til nå har det polariserbare materiale typisk vært ferroelektriske keramer, og skriving, lesing og sletting av data har medført påtrykk av elektriske felter til det ferroelektriske materialet i lokaliserte celler i minneinnretningene, noe som får materialet i en gitt celle til å svitsje eller ikke svitsje i sin polarisasjonsretning, avhengig av dens tidligere elektriske historie.

Under normal drift av den angjeldende innretning, kan det ferroelektriske materiale utsettes for elektrisk påkjenning av en langvarig eller gjentatt art og/eller en rekke polarisasjonsomvendinger. Dette kan få det ferroelektriske materiale til å utsettes for utmatting, dvs. forringelse av de elektriske responskarakteristikker som er nødvendig for normal drift av innretningen. Således kan det ferroelektriske materiale vise redusert permanent polarisasjon, noe som resulterer i reduserte svitsjestrømsignaler ved indusert polarisasjonsomvending. I tillegg er utmattingsprosessen undertiden ledsaget av øket koersitivfelt, noe som gjør det vanskeligere å svitsje innretningen fra en polarisasjonsretning til en annen og dessuten gjør svitsjeprosessen langsommere.

Et annet uønsket eldningsfenomen er utviklingen av avtrykk, dvs. at dersom en ferroelektrisk minnecelle etterlates i en gitt polarisasjonstilstand i et tidsrom, kan det bli vanskeligere å reversere polarisasjonsretningen, og en asymmetri utvikler seg i feltene som er nødvendig for å svitsje polarisasjonen i én av retningene.

Avtrykk kan også forsterke problemer relatert til et annet fenomen som finner sted i en passivt matriseadresserte minneinnretninger, nemlig en såkalt forstyrrelse ("disturb"). Dette vedrører en forandring i polarisasjonstilstanden til det ferroelektriske materialet, typisk tap av polarisasjon, eller til og med forekomsten av polarisasjonsomvending, når det ferroelektriske materialet utilsiktet utsettes for gjentatte eller langvarige elektriske felter av en størrelse som er mindre enn koersitivfeltet. Slike forstyrrelsesfelter kan oppstå i ikke-adresserte minneceller som en sideeffekt av normal drift av innretningen. Et eksempel er den spenning på Vs/3 som ikke-adresserte celler i en passiv matrise utrustes for under skriveoperasjoner som benytter en skrivespenning Vs på de adresserte celler, jf. f.eks. drøftelsen av pulsprotokoller i norsk patentsøknad nr. 20003508 som tilhører den herværende søker.

Løsningen på de ovenfor omtalte problemer er vesentlig for en vellykket kommersialisering av ferroelektriske innretninger som her drøftet. En stor innsats har vært rettet mot disse forhold i forbindelse med innretninger som benytter uorganiske ferroelektriske materialer. De sistnevnte er essensielt basert på to familier av perovskitter, dvs. blyzirkonattitanat (PZT), lagdelte perovskitter så som strontiumbismuttantalat (SBT) og lantanmodifisert vismuttitanat (BLT). Blant disse viser SBT og BLT god utmattingsmotstand i enkle, kondensator!ignende minnestrukturer med metallelektroder så som platina. Imidlertid er polarisasjon elektrisk lekkasje og svitsjekarakteristikker dårligere sammenlignet med PZT, i tillegg til at høye temperaturer er nødvendige under fremstillingen. På den annen side har de første forsøk på å benytte PZT i samband med metallelektroder ikke vært noen suksess for de fleste minneapplikasjoner på grunn av en rask forringelse under gjentatt svitsjing. Som et resultat av intensiv forskningsinnsats ble det vist at de iboende bestanddeler i det ferroelektriske materialet, f.eks. oksygen i PZT, går tapt under svitsjing av dette og fører til vakanser som migrerer mot elektrodene og danner fastlåsingssteder ("pinning sites") som hindrer domenesvitsjing og fører til utmatting i innretningene. En strategi som har vist seg vellykket for å bekjempe dette fenomenet, er å benytte ledende oksidelektroder, foretrukket med en gitterstruktur som er den samme eller lik den til det ferroelektriske bulkmaterialet, hvilket nøytraliserer oksygenvakansene som ankommer ved kontaktflaten elektrode/ferroelektrisk materiale. Eksempler på kandidatmaterialer for elektroder i tilfellet oksid i ferroelektriske materialer slik som PZT, er RuC>2, SrRu02) indiumtinnoksid (ITO), LaNi03, lantanstrontiumkobaltat (LSCO) og

yttriumbariumkobberoksid (YBCO). Et alternativ til den ovenfor omtalte

strategi for å skaffe en tilførsel av kritiske atomære spesies i elektrodene er å sette inn synker for vakansene i det ferroelektriske bulkmaterialet via doping og/eller justering av støkiometrien. Denne fremgangsmåte er blitt benyttet på PZT ved å innføre donordopanter såsom Nb og La som substituerer i steder med Zr eller Ti og nøytraliserer oksygenvakansene.

Ytterligere forbedringer og tilpasninger til forskjellige uorganiske ferroelektriske sammensetninger har fremkommet og utgjør en stor del av den kjente teknikk som angår uorganiske og spesielt keramiske ferroelektriske filmer. For ytterligere bakgrunnsinformasjon vedrørende kjent teknikk, kan det henvises til f.eks. S.B. Desu, «Minimization of Fatigue.in Ferroelectric Films», Phys.Stat.Sol. (a) 151, 467-480 (1995); K.-S. Liu og T.-F. Tseng: «Improvement of (Pbj.xLaxJfZryTii^i.^Os ferroelectric thin films by use of SrRu03/Ru/Pt/Ti bottom electrodes», Appl.Phys.Lett. 72 1182-1184 (1998), og S. Aggarwal et al.: «Switching properties of Pb(Nb,Zr,Ti)03 capacitors using SrRuC>3 electrodes», Appl.Phys.Lett. 75 1787-1789 (1999). Slik det skal fremstilles nedenfor, er de nærværende oppfinnere ikke kjent med noen relevant kjent teknikk i den foreliggende kontekst med hensyn til utmattingsreduksjon i innretninger som benytter organiske eller polymere elektreter og ferroelektriske materialer.

Som beskrevet i patentsøknader inngitt av den nærværende søker kan organisk baserte og spesielt polymere ferroelektriske materialer gi meget betydelige fordeler med bruk i minner og/eller databehandlingsinnretninger sammenlignet med deres uorganiske motstykker. Imidlertid har utmatting og avtrykksproblemer også blitt funnet å foreligge i polymerbaserte ferroelektriske materialer. Hvis disse problemer ikke løses, vil dette i signifikant grad redusere det kommersielle potensial for innretninger basert på slike materialer. Uheldigvis kan ikke tiltak som er utviklet for å motvirke utmatting i uorganiske ferroelektriske materialer gi noen hjelp i dette tilfellet, på grunn av fundamentale forskjeller i kjemi og de grunnleggende ferroelektriske egenskaper (f.eks. displasive vs. permanente dipoler).

Det eksisterer således et behov for strategier og tiltak som kan bekjempe utmatting, avtrykk og forstyrrelses fenomener i minne- og/eller databehandlingsinnretninger basert på organiske og spesielt polymere elektreter og ferroelektriske materialer.

I samsvar med det ovenstående er det en vesentlig hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe grunnleggende strategier for å unngå eller redusere de skadelige virkninger av elektrisk feltpåkjenning på organiske, spesielt polymere elektreter eller ferroelektriske materialer benyttet i innretninger for datalagring og/eller -prosessering.

Det er en ytterligere hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe eksplisitte beskrivelser av minnecellestrukturer hvor de grunnleggende mekanismer i form av svitsjeutmatting, avtrykk og forstyrrelse forhindres eller forsinkes slik at de ikke blir operative.

Det er enda en ytterligere vesentlig hensikt med den foreliggende oppfinnelse å angi bestemte klasser av materialer som kan innbefattes i innretningsstrukturer som er motstandsdyktige overfor utmatting, avtrykk og forstyrrelse og å angi foretrukkede utførelser av spesiell betydning.

De ovennevnte hensikter så vel som andre trekk og fordeler oppnås med en minnecelle hvor det benyttes et polymerminnemateriale som er en blanding av minst et første og et annet polymerminnemateriale, og hvor minnecellen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er kjennetegnet ved at hver elektrode er en kompositt flerlagselektrode som omfatter et første lag av høytledende materiale og et annet lag av ledende polymer, idet det ledende polymer danner kontaktsjikt mellom det høytledende materiale og minnematerialet.

Spesielt er det minst første polymermateriale en kopolymer, og foretrukket er det minst annet polymermateriale en homopolymer, mens det høytledende materiale foretrukket kan være et metallisk materiale.

Foretrukket er et barrierelag anordnet mellom et første og et annet elektrodelag. I tilfelle det høytledende materiale er et metallisk materiale, er barrierelaget et oksid, nitrid eller borid av det metalliske materiale.

I en første foretrukket utførelse av minnecellen i henhold til oppfinnelsen er minnematerialet anordnet i sandwich mellom elektrodene.

I en annen foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse er elektrodene anordnet på motsatt overflater av en bro av isolerende materiale, idet den første elektrode strekker seg forbi den isolerende bro, og minnematerialet er anordnet på blottlagte overflater av de første og andre elektroder og strekker seg mellom elektrodene over sideo ver flatene av den isolerende bro.

I foretrukkede utførelser av minnecellen i henhold til oppfinnelsen er det fordelaktig at minnematerialet og elektrodene er anordnet som lag av tynnfilm, slik at minnecellen utgjør en lagdelt tynnfilmstruktur.

De ovennevnte hensikter så vel som ytterligere trekk og fordeler oppnås også med en fremgangsmåte for førbrukskondisjonering av en minnecelle i henhold til oppfinnelsen og som er kjennetegnet ved å påtrykke elektrodene spenningspulstog av alternerende positive og negative pulser som genererer et elektrisk felt som er i stand til å polarisere minnematerialet i én av de to polarisasjonsretninger, og å utsette minnematerialet for en rekke påfølgende omvendinger av polarisasjonsretningen deri.

Endelig benyttes en minnecelle i henhold til oppfinnelsen enten i en passiv eller aktiv matriseadresserbar ferroelektrisk eller elektret minneinnretning.

Oppfinnelsen vil forstås bedre av den følgende detaljerte beskrivelse av forskjellige foretrukkede utførelser og med henvisning til tegningen, på hvilken

fig. 1 viser et skjematisk tverrsnitt av en første utførelse av en generisk minnecelle i henhold til kjent teknikk,

fig. 2 et skjematisk tverrsnitt av en annen utførelse av en generisk minnecelle i henhold til kjent teknikk,

fig. 3 hysteresekurver for et ferroelektrisk materiale før og etter utmatting,

fig. 4 et skjematisk tverrsnitt av en første foretrukket utførelse av minnecellen i henhold til oppfinnelsen, og som strukturelt svarer til den generiske utførelse på fig. 1,

fig. 5 et skjematisk tverrsnitt av en annen foretrukket utførelse av minnecellen i henhold til oppfinnelsen og som strukturelt svarer til den generiske utførelse på fig. 1,

fig. 6 er et skjematisk tverrsnitt av en tredje foretrukket utførelse av minnecellen i henhold til oppfinnelsen og som strukturelt svarer til den generiske utførelse på fig. 2.

Nå følger en kort drøftelse av forskjellige generiske utførelser av minneceller kjent i teknikken som bakgrunn for og innføring til den foreliggende oppfinnelse som i sine generelle trekk er basert på strukturelt tilsvarende minneceller. Fig. 1 viser en konvensjonell generisk utførelse av en minnecelle 1 i henhold til kjent teknikk. Minnecellen 1 omfatter et minnemateriale 2, f.eks. et ferroelektrisk elektret uorganisk og organisk materiale og i det siste tilfellet foretrukkede polymer i sandwich mellom en første elektrode 3 og en annen elektrode 4. Dette er en rent passiv minnecelle, men den kan forbindes med en svitsjetransistor for å danne en aktiv minnecelle. Den sistnevnte kan være av den art som består av en transistor og en minnecelle og betegnet som en 1T-1C minnekrets eller de kan utføres med mer enn én transistor og én minnecelle osv. og danne f.eks. minnekretser av typen 2T-2C etc. Minnematerialet 2 polariseres av et elektrisk felt som genereres når spenning påtrykkes til elektrodene 3, 4. Fig. 2 viser en annen generisk utførelse av en minnecelle 1 i henhold til kjent teknikk. Her er de første og andre elektroder 3, 4 innbyrdes isolert av en bro av isolerende materiale 5, mens en første elektrode 3 strekker seg noe forbi den isolerende bro 5. Minnematerialet 2 er da anordnet på den blottlagte overflate av elektrodene 3, 4 og dekker disse så vel som sideoverflatene til den isolerende bro 5.1 dette tilfellet blir minnematerialet 2 polarisert i området som strekker seg mellom de første og andre elektroder 3, 4 i nærheten av og tilstøtende sideoverflaten av den isolerende bro 5.1 dette tilfellet vil det dessuten være det elektriske spredningsfelt som genereres når det påtrykkes spenning til elektrodene 3, 4 som forårsaker polarisasjonen av minnematerialet 2.

Fig. 3 viser hysteresekurver for polarisasjonen av et ferroelektrisk eller elektret materiale med hensyn på et påtrykt elektrisk felt E. Den genererte polarisasjon P kan være positiv (+Pr) eller negativ (-Pr) avhengig av polariteten til det påtrykte elektriske felt. Den første hysteresesløyfe I angir hysteresekurven til et ferroelektrisk eller elektret materiale som ikke har vært utsatt for utmatting, dvs. en reduksjon i den oppnåelige polarisasjon etter et stort antall svitsjesykler. Etter å ha vært utsatt for utmatting kan det ferroelektriske eller elektrete materiale vise en hysteresesløyfe lik hysteresekurve II, og det vil ses at den oppnåelige polarisasjon til materialet er blitt betraktelig redusert når det sammenlignes med hysteresekurve I. På fig. 3 angir +EC og -Ec henholdsvis det positive og negative koersitive elektriske felt. Det skal imidlertid bemerkes at Ec ikke behøver å være den samme for hysteresekurvene I og II og i realiteten er koersitivfeltet Ec noe høyere for hysteresekurve II.

Nå skal en første foretrukket utførelse av minnecellen i henhold til den foreliggende oppfinnelse belyses i noe større detalj med henvisning til fig. 4. Hensiktsmessig skal minnecellen 1 vist på fig. 4 bli ansett som ferroelektrisk, dvs. at minnematerialet 2 viser en ferroelektrisk oppførsel selv om det for den saks skyld kunne være et elektret materiale som likeledes ville være i stand til å polariseres og vise hysterese. Laget 2 av minnemateriale er anordnet i sandwich mellom første og andre elektroder 3, 4 som kontakterer minnematerialet på hver side derav. Slik det vil ses av fig. 4, er hver elektrode 3, 4 anordnet som tolags elektroder. Et første lag 3a i elektroden 3 er av et høytledende materiale, f.eks. et metallisk materiale, og et annet lag 3b av ledende polymer som f.eks. kunne være PEDOT, PANI, polypyrrol eller andre polymerer med ledende egenskaper, dvs. konjugerte polymerer. Den annen elektrode 4 omfatter tilsvarende et første lag av høytledende materiale 4a som kan være et metallisk materiale og likeledes et annet lag 4b av ledende polymer. Det skal forstås at materialene i begge elektroder foretrukket skal være like og at som høytledende materiale kan en metallisk leder som f.eks. titan eller aluminium være å foretrekke.

Vedrørende minnematerialet 2 skal det bemerkes at for å optimere det ferroelektriske minnematerialet basert på polymerer, er det blitt foreslått å blande ferroelektrisk polymer med andre polymerer som ikke nødvendigvis viser en ferroelektrisk oppførsel. Også en blanding av et sterkt polariserbart og et svakere polariserbart polymer er blitt forsøkt. I tillegg har bruken av forskjellige kopolymerer vært kjent i teknikken, i det minste siden 1980.1 den forbindelse kan det henvises til tysk offentliggjort patentsøknad DE-OS 36 02 887 Al overdratt til Bayer AG, og som viser bruken av ferroelektriske kondensatorer i statiske eller dynamiske RAM (SRAM eller DRAM). I tillegg til uorganiske ferroelektriske materialer foreslår denne publikasjonen også organiske ferroelektriske materialer såsom polymerer med lett polariserbare atomer og i dette tilfelle spesielt polyolefiner med fluoratomer og lignende som er lik polyvinylidendifluorid, eller polymerer med sterkt polariserbare endegrupper som polyvinylidencyanid (PVCN). Den ønskede optimering av minnematerialene kan finne sted ved å benytte kopolymerer, f.eks. såsom PVDF-TrFE, eller blandinger med f.eks. polymetylmetakrylat PMMA, eller kopolymerer av PVCN med polyvinylacetat.

Minnematerialet 2 som således er anordnet i sandwich mellom elektrodene 3, 4 er en blanding i spesifikt forhold med et første polymermateriale 2a som i dette tilfellet naturligvis er en ferroelektrisk polymer. Mer bestemt kan materialet 2a være en kopolymer, f.eks. PVDF-TrFE, mens et annet polymermateriale 2b på figuren er gjengitt som småøyer i minnematerialet 2. Dette annet polymermateriale 2b som utgjør blandingen, er foretrukket en homopolymer, f.eks. av PVDF.

En annen foretrukket utførelse av minnecellen 1 i henhold til oppfinnelsen er vist på fig. 5 hvor de samme trekk er betegnet med samme henvisningstall som i utførelsen på fig. 3 og i alle henseender lik med hensyn til materialer og strukturer. Følgelig skal en drøftelse av den sistnevnte ikke gis i dette tilfellet. Hovedforskjellen mellom utførelsen på fig. 4 og utførelsen på fig. 5 er at et barrierelag 3c; 4c er anordnet i elektrodene 3; 4 mellom lagene 3a; 4a av et høytledende materiale og lagene 3a; 3b av et ledende polymer. Hovedfunksjonen til barrierelaget er å forhindre eventuelle uønskede reaksjoner mellom det høytledende materialet i laget 3a; 4a og det ledende polymer i lagene 3b; 4b. Hvis det høytledende materialet i lagene 3a, 4a er et metallmateriale, f.eks. aluminium eller titan, kunne barrierelaget være anordnet som et oksid, nitrid eller borid av disse og dannes i et prosesstrinn umiddelbart påfølgende avsetningen av et metallisk materiale ved å utsette det sistnevnte for en oksiderende, nitriderende eller boriderende behandling, som velkjent for fagfolk.

En tredje foretrukket utførelse av minnecellen i henhold til oppfinnelsen er vist i skjematisk tverrsnitt på fig. 6 og svarer til den generiske utførelse på fig. 2. Her er minnematerialet 2 ikke anordnet i sandwich, men over elektrodene 3,4. Den første elektrode 3 er lik elektroden vist i den annen utførelse på fig. 5, dvs. dannet med tre lag 3a, 3b, 3c som tilfellet er med utførelsen på fig. 5. En bro av isolerende materiale 5 er anordnet over den første elektrode 3 slik at det sistnevnte strekker seg noe forbi den isolerende bro 5 med overflaten av laget 3b av ledende polymer blottlagt. Den annen elektrode 4 er nå anordnet på den isolerende bro 5 og er i alle henseender strukturelt lik den først elektrode 3. Det første lag 4a av høytledende materiale er dekket av barrierelaget 4c og derover er det anordnet et lag 4b av ledende polymer med dets overflate blottlagt. Nå blir minnematerialet 2a bestående av blandingen av to polymermaterialer 2a, 2b som for alle praktiske formål er lik til den nevnt ovenfor, anordnet over elektrodene 3, 4 på den måte som er vist på fig. 6c, dvs. i kontakt med det ledende polymerlag 3b, 4b i elektrodene 3, 4. Minnematerialet 2 strekker seg over sidekantene av den isolerende bro 5. Når det påtrykkes en spenning til elektrodene 3, 4 vil det polariserende felt som genereres nå være et spredningsfelt som strekker seg over sidene av den isolerende bro 5 mellom elektrodene. Avhengig av de geometriske forhold involvert i de strukturelle trekk i utførelsen på fig. 6, kunne det polariserende felt også genereres som et skrått sidefelt som strekker seg mellom elektrodene 3, 4.1 ethvert tilfelle vil det polariserte område dannes i minnematerialet 2 ved sidekantene av broelektrodearrangementet i minnecellen 1. Fordelen ved utførelsen på fig. 6 er spesielt at minnematerialet 2 som består av en blanding av to polymermaterialer 2a, 2b kan anordnes i et sluttrinn, slik at det unngås at det utsettes for ikke-kompatible kjemiske og termiske regimer i prosesstrinnene for å anordne elektrodene 3,4.

I fabrikasjonsprosessen vil minnecellen 1 utsettes for varmebehandling, vanligvis med forholdsvis lave temperaturer og typisk i området mellom 100°C og 150°C. For imidlertid å skaffe en minnecelle i henhold til den foreliggende oppfinnelse med de ønskede funksjonelle egenskaper, kan det være nødvendig å utsette minnecellen for kondisjonering før bruk, dvs. før dens reelle anvendelse til lagring av data, f.eks. i en minneinnretning. Denne førbrukskondisjonering utføres ved å påtrykke et pulstog av alternerende positive og negative pulser til elektrodene i minnecellen og med et visst antall pulser eller sykler. De påtrykte spenninger skal være i stand til å generere et elektrisk felt mellom elektrodene som er i stand til å polarisere minnematerialet i en positiv eller negativ retning avhengig av polariteten til spenningspulsene. De påtrykte spenningspulser vil nå forårsake en rekke omvendinger av polarisasjonsretningen i minnematerialet. I denne førbrukskondisjonering er det åpenbart at puls varighet og -amplitude må velges og justeres for å oppnå den ønskede polarisasjons virkning, dvs. at det må tas hensyn til tidspunkter og amplituder. Typisk er tiden som er nødvendig for å bevirke en polarisasjonsomvending, dvs. en svitsjing av polarisasjonstilstanden til minnecellen, være av størrelsesorden noen mikrosekunder, f.eks. ca. 50 mikrosekunder. Minnecellen kan utsettes for et stort antall svitsjinger eller polarisasjonsanvendinger i førbrukskondisjoneringen. Antallet svitsjinger kan overskride 10000 og kunne muligvis være meget større, men valget av parametere for en optimal forbrukskondisjonering er gjenstand for heuristikk.

Minneceller i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan benyttes som minneceller i passive, matriseadresserbare minneinnretninger, i hvilket tilfelle minnematerialet i den foretrukne utførelse vil være anordnet som et kontinuerlig lag i sandwich mellom de første og andre elektrodelag hvis elektroder er anordnet som stripelignende, parallelle elektroder slik at elektrodene i det første elektrodelag er orientert ortogonalt til elektrodene i det annet lag og elektrodene således danner en ortogonal elektrodematrise hvor minnecellene nå kan defineres i partier av minnematerialet mellom kryssende elektroder i elektrodelagene. En passiv, matriseadresserbar minneinnretning basert på utførelsen på fig. 6 kan utføres tilsvarende og er dessuten gjenstand for norsk patent nr. 309 500 og skal følgelig ikke drøftes nærmere her.

Tester har vist at en minnecelle i henhold til den foreliggende oppfinnelse og utsatt for førbrukskondisjonering, viser ypperlig utmattingsmotstand, mens et passende valg av parametere for førbrukskondisjoneringen også kan tjene til å gjøre minnecellen mye mindre utsatt for avtrykk og forstyrrelser. Men først og fremst har minnecellen i henhold til den foreliggende oppfinnelse vist seg å være praktisk immun overfor utmatting og skaffer dermed en minnecelle med polarisasjonsegenskaper som ikke forringes over et så stort antall svitsjesykler i ordinær bruk som kan forestilles for en vellykket anvendelse i ferroelektriske eller elektrete minneinnretninger basert på polymere minnematerialer.

Claims (12)

1. Minnecelle (1) omfattende et polymerminnemateriale (2) med ferroelektriske eller elektrete egenskaper og som er i stand til å polariseres og vise hysterese, hvor polymerminnematerialet (2) er anordnet i kontakt med første og andre elektroder (3;4), hvor polymerminnematerialet er en blanding av minst et første og et annet polymermateriale (2a;2b), og hvor det første polymermateriale (2a) er et ferroelektrisk eller elektret polymermateriale, karakterisert ved at hver elektrode (3,4) er en kompositt flerlagselektrode som omfatter et første lag (3a;4a) av høytledende materiale og et annet lag (3b;4b) av ledende polymer, idet det ledende polymer danner kontaktsjikt mellom det høytledende materialet og minnematerialet (2).

2. Minnecelle (1) i henhold til krav 1, karakterisert ved at det minst første polymermateriale er en kopolymer.

3. Minnecelle (1) i henhold til krav 1, karakterisert ved at det minst annet polymermateriale er en homopolymer.

4. Minnecelle (1) i henhold til krav 1, karakterisert ved at det høytledende materiale er et metallisk materiale.

5. Minnecelle (1) i henhold til krav 1, karakterisert ved at et barrierelag (3c;4c) er anordnet mellom et første og annet lag i hver elektrode (3,4).

6. Minnecelle (1) i henhold til krav 5, hvor det høytledende materiale er et metallisk materiale, karakterisert ved at barrierelaget er et oksid, nitrid eller borid av det metalliske (2) materiale.

7. Minnecelle (1) i henhold til krav 1, karakterisert ved at minnematerialet (2) er anordnet i sandwich mellom elektrodene (3,4).

8. Minnecelle (1) i henhold til krav 1, karakterisert ved at elektrodene (3,4) er anordnet på motsatte overflater av en bro av isolerende materiale (5), at den første elektrode (3) strekker seg forbi den isolerende bro (5), og at minnematerialet (2) er anordnet på blottlagte overflater av de første og andre elektroder (3;4) og strekker seg mellom elektrodene over sideoverflatene av den isolerende bro (5).

9. Minnecelle (1) i henhold til krav 1, karakterisert ved at minnematerialet (2) og elektrodene (3;4) er anordnet som lag av tynnfilm, slik at minnecellen (1) utgjør lagdelt tynnfilmstruktur.

10. Fremgangsmåte for kondisjonering før bruk av en minnecelle (1) omfattende et polymerminnemateriale (2) med ferroelektriske eller elektrete egenskaper og som er i stand til å polariseres og vise hysterese, hvor polymerminnematerialet (2) er anordnet i kontakt med første og andre elektroder (3;4), hvor polymerminnematerialet (2) er en blanding av minst et første og et annet polymermateriale (2a;2b), og hvor det første polymermateriale (2a) er et ferroelektrisk eller elektret polymermateriale, og hvor fremgangsmåten er karakterisert ved å påtrykke elektrodene spenningspulstog av alternerende positive og negative pulser som genererer et elektrisk felt som er i stand til å polarisere minnematerialet i én av to polarisasjonsretninger, og å utsette minnematerialet for en rekke påfølgende omvendinger av polarisasjonsretningen deri.

11. Bruk av en minnecelle i henhold til krav 1 i en passiv matriseadresserbar ferroelektrisk eller elektret minneinnretning.

12. Bruk av en minnecelle i henhold til krav 1 i en aktiv matriseadresserbar ferroelektrisk eller elektret minneinnretning.