Micro Systèmes n°49 janvier 1985
Micro Systèmes n°49 janvier 1985
  • Prix facial : 24 F

  • Parution : n°49 de janvier 1985

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (203 x 271) mm

  • Nombre de pages : 198

  • Taille du fichier PDF : 137 Mo

  • Dans ce numéro : dossier sur l'ordinateur biologique.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
< Pages précédentes
Pages : 98 - 99  |  Aller à la page   OK
Pages suivantes >
98 99
Les matériaux organiques permettront bientôt une meil- Dossier leure intégration des cristaux classiques. ques des composés organiques », et en particulier l'interaction lasermilieu organique. Ces travaux visent à trouver des matériaux non linéaires mettant en évidence divers phénomènes tels que la transposition de fréquences, les interactions paramétriques, la modu- L'EFFET TUNNEL DANS LES STRUCTURES PERIODIQUES Le mécanisme de l' « effet tunnel » dérive du calcul des potentiels électroniques dans le cadre de la mécanique quantique. Dans les structures périodiques à courte période, comprenant une alternance de couches minces conductrices et isolantes, les électrons pourront, dans certains états du potentiel, franchir la couche isolante. Le dispositif ainsi réalisé est un commutateur tunnel (fig. A) qui peut être « ouvert » ou « fermé ». Si l'énergie de la particule incidente correspond précisément à celle d'un pseudo-état, représenté en pointillés sur la figure, alors le coefficient de transmission est égal à 1 et le commutateur est ouvert. Les niveaux de pseudo-états peuvent, toutefois, être modifiés par des « groupes de contrôle » (CG) qui sont liés au « corps » du dispositif moléculaire ; un réarrangement des charges électriques au sein de ces groupes de contrôle a pour effet de modifier les niveaux des pseudoétats, bloquant les électrons qui ne pourront plus alors franchir les « tunnels »  : le commutateur est fermé. L'action exercée sur les groupes de contrôle peut être de différentes sortes. On en distingue principalement quatre, qui sont  : ■ Un courant de charge, neutralisant la molécule des charges négatives dans le corps initialement positif. ■ Un champ électrique, inversant le courant dans certains segments de la molécule. ■ Des photons d'énergie convenable, ayant pour effet de modifier certaines liaisons moléculaires des groupes photochromiques. ■ Un champ électrique ou un faisceau lumineux (photons) pouvant provoquer des sauts d'électrons d'une partie à l'autre du groupe de contrôle ; ce quatrième cas est particulièrement intéressant car il concerne une très large catégorie de groupes de contrôle. (SNL, Fig. A. — Dans une structure moléculaire périodique, résultant de l'alternance de couches conductrices et isolantes (a), les électrons peuvent, dans certaines conditions, traverser les couches isolantes  : c'est l'effet tunnel, prédit par la mécanique quantique. Les niveaux des pseudo-états, qui sont décisifs du passage ou du nonpassage du courant, sont modifiés par des groupes de contrôle CGI, CG2, CG3 (b), dont on peut faire varier la répartition des charges. lation électro-optique, etc. Thomson poursuit des études du même ordre. Son but est d'appliquer les matériaux organiques à l'optoélectronique et même à l'optique intégré (voir Micro-Systèmes, n°37 page 102). Les circuits moléculaires La recherche s'oriente vers des circuits de plus en plus fins et toujours plus intégrés, permettant de réduire, par là même, les durées de parcours et donc les temps de traitement. Avec le silicium ou l'arséniure de gallium, même avec les techniques les plus sophistiquées de gravure, nous ne sommes plus loin de la limite de finesse et de densité des circuits. Or cette limite peut être largement dépassée avec les matériaux organiques, puisque ceux-ci permettraient théoriquement des circuits mille fois plus fins que ce qui est réalisé actuellement. En effet, contrairement à ce qui se passe dans les cristaux minéraux, à l'intérieur d'un cristal moléculaire chaque molécule garde son individualité. De plus, certaines de ces molécules sont très sensibles à des variations externes  : une modification de la pression ou du champ magnétique induit sur elles une variation de la conductivité. Elles peuvent ainsi passer de l'état isolant à l'état « métallique », et ce passage est réversible. De tels éléments sont dits « bistables » —ils ont deux états stables — et, en tant que tels, peuvent être utilisés comme éléments actifs dans un circuit électronique. Ainsi, à chaque molécule organique pourrait être associée une fonction logique. Des portes logiques NAND et NOR « chimiques » ont déjà été réalisées en laboratoire aux Etats-Unis. La figure 5 schématise une porte NAND en électronique classique et son analogue moléculaire. Celui-ci est fondé sur le principe de l'effet tunnel subi par les électrons dans les structures périodiques (encadré 1). Pour le câblage et les connexions de ces circuits moléculaires, les polymères unidimensionnels feront l'affaire. La réalisation de tels circuits autorise, en effet, l'exploitation de différents types de propagation  : non seulement les électrons, mais aussi les photons et des pseudo-particules telles que les solitons, phonons, excitons, peuvent se charger du transport du signal. ForrestL. Carter, du Naval 98 — MICRO-SYSTEMES Janvier 1985
L'ordinateur biologique Dossier Porte NAND Sortie Entrée Entrée a) Ry'C N Entrée (SN)x-C N Encadré 2 LES MEMOIRES ORGANIQUES Les techniques d'irradiation utilisées pour la fabrication des circuits moléculaires peuvent aussi s'appliquer à la réalisation de mémoires mortes  : celles-ci seraient écrites par un faisceau électronique ou un laser. Les zones irradiées devenant isolantes, la lecture s'effectuerait en mesurant la conductivité de chaque segment moléculaire représentant un bit de mémoire. Du fait de l'irréversibilité de cette réaction, l'irradiation ne peut être utilisée pour la réalisation de mémoires effaçables et réinscriptibles. Cette technique résulte de la photoréactivité de certaines molécules organiques, propriété déjà utilisée pour les resists servant à la fabrication des circuits intégrés au silicium. Elle est ici mise à profit comme moyen de stockage d'informations. La densité de stockage optique est limitée par l'épaisseur du trait laser ainsi que par le seuil de destruction du matériau, mais il sera peut-être possible de l'accroître en utilisant plusieurs fréquences à l'intérieur d'un même faisceau laser relativement large. L'exposition à un faisceau laser moins intense produit dans certains composés organiques un changement de couleur qui, cette fois, est réversible. Cette modification résulte de la polymérisation ou de l'isomérisation, et elle peut être utilisée pour réaliser des mémoires effaçables. Dans ces mémoires dites photochromes, les longueurs d'onde d'écriture et de lecture doivent correspondre à des lasers réalisables, les absorptions dans les états colorés et décolorés doivent être nettement séparées, et les changements thermiques de couleur doivent être minimisés. Si ces caractéristiques sont satisfaites, les mémoires photochromes offrent des réponses extrêmement rapides et ne nécessitent aucune action complémentaire, ce qui permet une lecture immédiate après l'écriture afin de détecter des erreurs, de corriger ou de mettre à jour des informations. Ces recherches, portant notamment sur la molécule de polythiophène, ont également ouvert la voie à d'autres applications liées à l'informatique, dont la plus intéressante concerne les écrans plats (voir Micro-Systèmes n°47, page 100). Ces travaux sont menés au laboratoire de Photochimie solaire de Thiais en collaboration avec Thomson. Le principe d'une mémoire fondée sur un stockage de charges dans des structures multicouches à base de polydiacétylène a été exploré par E.G. Wilson, conduisant à des estimations concernant les temps de lecture et d'écriture, et les capacités de stockage. Ces structures sont formées par la superposition de couches très minces de différents matériaux alternés  : ce sont les superréseaux déjà utilisés dans la technologie de l'arséniure de gallium (voir Micro-Systèmes n°43, page 90). Particule Distance Structure Phénomène Commutation Ry N Entrée (SN))-(C= N b) Fig. 5. - Analogue moléculaire d'une porte NAND (b) en regard d'une porte NAND en électronique classique (a). H-. H+ 0,3 nm Liaison hydrogène Particule à effet Inversion du poasymétrique tunnel « Diode tentiel moléculaire » H 5 nm Chaîne de liaison Double transfert Champ électrique atomique hydrogène de protons + hv Photon 3,5 nm Dipôle-dipôle Excimer Rotation du dipôle Exciton 5 nm Structure à 1,2,3 Excitation élec- Alternance de dimensions tronique collective piège à électrons Phonon 10 nm Chaîne polymérique Vibration Soliton 70 nm Chaîne d'hélice Onde vibrationnelle solitaire Electron 30 nm Effet tunnel périodique Déconnexion de la chaîne Piège vibrationnel Puits-barrière Soliton 60 nm Onde polarisée so- Piège à transfert ± Q litaire de charge Tableau. - Exemples de transports de signaux à l'intérieur de composants moléculaires. Janvier 1985 MICRO-SYSTEMES - 99



Autres parutions de ce magazine  voir tous les numéros


Liens vers cette page
Couverture seule :


Couverture avec texte parution au-dessus :


Couverture avec texte parution en dessous :


Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 1Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 2-3Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 4-5Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 6-7Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 8-9Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 10-11Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 12-13Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 14-15Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 16-17Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 18-19Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 20-21Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 22-23Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 24-25Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 26-27Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 28-29Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 30-31Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 32-33Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 34-35Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 36-37Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 38-39Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 40-41Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 42-43Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 44-45Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 46-47Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 48-49Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 50-51Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 52-53Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 54-55Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 56-57Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 58-59Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 60-61Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 62-63Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 64-65Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 66-67Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 68-69Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 70-71Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 72-73Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 74-75Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 76-77Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 78-79Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 80-81Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 82-83Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 84-85Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 86-87Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 88-89Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 90-91Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 92-93Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 94-95Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 96-97Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 98-99Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 100-101Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 102-103Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 104-105Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 106-107Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 108-109Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 110-111Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 112-113Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 114-115Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 116-117Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 118-119Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 120-121Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 122-123Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 124-125Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 126-127Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 128-129Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 130-131Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 132-133Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 134-135Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 136-137Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 138-139Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 140-141Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 142-143Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 144-145Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 146-147Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 148-149Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 150-151Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 152-153Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 154-155Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 156-157Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 158-159Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 160-161Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 162-163Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 164-165Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 166-167Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 168-169Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 170-171Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 172-173Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 174-175Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 176-177Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 178-179Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 180-181Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 182-183Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 184-185Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 186-187Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 188-189Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 190-191Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 192-193Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 194-195Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 196-197Micro Systèmes numéro 49 janvier 1985 Page 198