Etude des phénomènes électrothermiques liés à l'amorphisation et à la cristallisation d'un matériau à changement de phase pour application aux mémoires non volatiles - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Etude des phénomènes électrothermiques liés à l'amorphisation et à la cristallisation d'un matériau à changement de phase pour application aux mémoires non volatiles

Résumé

PC-RAM memories imply a phase-change chalcogenide material, Ge2Sb2Te5, that can reversibly switch between a resistive amorphous state (OFF) and a conductive crystalline state (ON). The objective of the thesis is to study the electrothermal phenomena that may be implicated during the amorphization and crystallization steps.We characterize the thermal and electrical differences between the two phases, by measuring their thermal conductivities (3 ω method), and by drawing the I(V) electrical characteristics.We study in details the mechanisms responsible for the OFF --> ON transition, for the one we point out the formation of an instable conductive amorphous filament.We show the results of the dynamical tests made on our micronic and submicronic cells.Finally, we analyse some models and numerical simulations, showing the experimental difficulty in avoiding the melting during the crystallization step.
Les mémoires PC-RAM intègrent entre deux électrodes un matériau à changement de phase, le chalcogénure Ge2Sb2Te5, qui peut basculer réversiblement entre un état amorphe résistif (OFF) et un état cristallin conducteur (ON). Le but de la thèse est d'étudier les phénomènes électrothermiques intervenant lors de l'amorphisation et la cristallisation. Nous caractérisons les différences thermiques et électriques des deux phases, notamment par la mesure de leur conductivité thermique (méthode 3 ω), et par le tracé des caractéristiques électriques I(V). Nous étudions également en détail les mécanismes de la transition OFF --> ON, pour laquelle nous mettons en évidence la formation d'un filament amorphe conducteur instable.Nous présentons les résultats des tests dynamiques effectués sur nos cellules microniques et submicroniques.Enfin, nous analysons quelques modélisations et simulations numériques, en montrant la difficulté expérimentale à éviter la fusion lors du processus de cristallisation.
Fichier principal
Vignette du fichier
tel-000109631.pdf (10.13 Mo) Télécharger le fichier
tel-00010963.pdf (3.93 Mo) Télécharger le fichier
Format : Autre

Dates et versions

tel-00010963 , version 1 (14-11-2005)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00010963 , version 1

Citer

Vincent Giraud. Etude des phénomènes électrothermiques liés à l'amorphisation et à la cristallisation d'un matériau à changement de phase pour application aux mémoires non volatiles. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00010963⟩

Collections

UGA UJF
103 Consultations
598 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More