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Défis technologiques >> Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique
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Propriétés électroniques de super-réseaux van der Waals GeSbTe pour les nouvelles mémoires résistives iPCMs (interfacial Phase-Change Memories)

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire

Doctorat en science des matériaux, physique du solide, semiconducteurs, simulation AIMD, microélectronique

01-02-2020

PsD-DRT-20-0031

pierre.noe@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

Les mémoires résistives à changement de phase (PCMs) sont les meilleures candidates pour remplacer les mémoires Flash, pour la réalisation de mémoires universelles (SCM) ainsi que pour le neuromorphique. Néanmoins, celles-ci présentent certaines limites freinant leur utilisation. Le remplacement du matériau PCM GeSbTe massif par des hétérostructures de type super-réseaux van der Waals GeSbTe est une voie très prometteuse avec les iPCMs (interfacial PCMs). Bien que les performances supérieures des iPCMs soit admise, l'origine du mécanisme de transition résistive sous l'application de pulses électriques reste obscure. Ceci est principalement lié à l'absence de description robuste de leur structure. Récemment, nous avons pu en donner une première description à l'échelle atomique (P. Kowalczyk et al., Small, 14, 24, 1704514, 2018). Cependant, il reste encore un gros travail de compréhension et de contrôle de la structure atomique au regard des propriétés électroniques afin de pouvoir in fine mettre en évidence le mécanisme physique à l'origine de la transition résistive dans les iPCMs. Ainsi, le travail de ce post-doctorat consistera à venir épauler l'équipe iPCMs du LETI (matériau/physique, dispositifs microélectroniques, simulations) en prenant en charge l'analyse des propriétés de transport électronique de systèmes iPCM modèles soit sous forme de couches minces soit directement intégrés dans des dispositifs mémoire à l'état de l'art. Cela passera par la réalisation et/ou la participation à des mesures électriques (résistivité, Hall, mémoires iPCMs ...) et la nanocaractérisation d'empilements modèles (XRD, STEM-HAADF, Raman/FTIR ...) sur la plateforme de nanocaractérisation du CEA Grenoble (PFNC). Tout ceci servira alors de base à des simulations AIMD de l'effet du champ électrique sur ces structures vdW GeSbTe afin d'être pour la première fois en mesure de mettre en évidence l'origine de la transition électronique dans les iPCMs.

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