Thèse soutenue

Nanocristaux pour les mémoires flash : multicouches, métalliques et organisés
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Auteur / Autrice : Guillaume Gay
Direction : Thierry Baron
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
Date : Soutenance le 06/07/2012
Etablissement(s) : Grenoble
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire d'Electronique, de Technologie et d'Instrumentation
Jury : Président / Présidente : Gérard Ghibaudo
Examinateurs / Examinatrices : Thierry Baron, Georges Bremond, Eric Jalaguier
Rapporteurs / Rapporteuses : Caroline Bonafos, Christophe Muller

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les deux principales limitations des mémoires non-volatiles de type Flash à stockage de charges dans des nanocristaux en silicium sont la faible fenêtre mémoire et la dispersion des caractéristiques électriques due à la dispersion en taille des nanocristaux. Dans cette thèse, plusieurs solutions sont étudiées afin de remédier à ces deux défauts. Afin d'augmenter la fenêtre de programmation, une première approche consiste à augmenter la densité de stockage de charges grâce à l'utilisation d'une double couche de nanocristaux en silicium. Le fonctionnement et les performances électriques de ces dispositifs mémoires sont étudiés puis interprétés grâce à un modèle analytique. Une seconde approche, plus amont, consiste à utiliser des nanocristaux métalliques pour augmenter la quantité de charges piégées dans les nanocristaux. Le dépôt, la passivation et l'intégration de nanocristaux à caractère métallique (Pt, TiN, W) en tant que grille flottante dans un dispositif mémoire sont ainsi réalisés. Enfin, l'organisation « bottom-up » des nanocristaux est proposée comme une solution à la dispersion des caractéristiques électriques des dispositifs mémoires. Un procédé original de transfert et de gravure d'un masque auto-organisé à base de copolymères diblocs est développé.