Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Chapitre II : circuits analogiques élémentairesNous n'avons, jusqu'à présent, parlé que de mémoire numérique. Dans tous ces dispositifs, lacharge stockée sur la grille flottante est mesurée et comparée à un seuil pour discriminer deuxniveaux logiques, 0 ou 1. Pour augmenter les densité d'intégration des mémoires flash, lesfabricants ont conçu des point mémoires multiniveaux. Au lieu de stocker un bit par cellule ilsen stockent deux ou trois, en discriminant, respectivement, quatre ou huit niveaux.La discrétisation réelle de l'information mémorisée sur la grille flottante est imposée par lacharge élémentaire de l'électron. Nous pouvons considérer cette mémorisation commecontinûment variable et elle peut donc servir à représenter un paramètre analogique àcondition de remplacer les comparateurs de sortie par de simples dispositifs amplificateurs.Cette idée est utilisée depuis une dizaine d'années par quelques groupes de rechercheuniversitaire, principalement pour des applications de compensation des dispersions decircuits analogiques et pour le stockage des paramètres de circuits neuronaux programmables[MANN 90].Quel que soit le dispositif de lecture permettant de mesurer la charge stockée, les mécanismesd'écriture restent identiques. La grille flottante, l'isolant et le canal du MOS de lecture, ou uneseconde grille, constituent un condensateur. La mise en conduction de celui-ci estgénéralement obtenue par l'utilisation d'un des trois procédé suivant : création de porteurs par illumination UV, injection de porteurs chauds, injection ou retrait par effet tunnel.L'interface conducteur-isolant induit une barrière de potentiel dont la hauteur estcaractéristique des matériaux la constituant. Elle provient de la différence entre les affinitésélectroniques pour une jonction semiconducteur-isolant ou du travail de sortie et de l'affinitéélectronique pour une jonction métal-isolant (figure 2-19). C'est cette barrière qui s'oppose àla pénétration des électrons libres du conducteur dans l'isolant. Les trois mécanismesphysiques que nous allons décrire permettent à ces porteurs de surmonter cette barrière et depénétrer dans l'isolant avec une énergie suffisante pour se trouver dans sa bande deconduction. Les charges finissent alors de traverser l'isolant par conduction en présence d'unchamps électrique adéquat appliqué au condensateur.Pour l'interface SiO 2 -Si la barrière est plus élevée pour les trous que pour les électrons, c'estdonc cette dernière catégorie de porteurs qui produit la conduction.69