ELABORATION ET CARACTERISATION DE QUELQUES DIELECTRIQUES A
FORTE PERMITTIVITE AVEC APPLICATION EN MICROELECTRONIQUE :
INFLUENCE DE LA STRUCTURE DU RESEAU SUR LEs PROPRIETES
ELECTRIQUES
Résumé
The study exposed here deals with the new materials that can be integrated within memories and other applications based on MOS transistors. This document is separated into three main chapters. The first chapter deals with fabrication requirements of devices. A state of the art is established, together with the industrial objectives at short term. This first section is important to provide the basic knowledge, in order to understand why considerable investment is done about materials and associated research in the microelectronics industry. The second chapter deals with fabrication methods of insulating materials studied here. We also describe characterization methods used to study physical and electrical properties of these materials. Several examples help the reader to understand the method adopted in this study. The last chapter is dedicated to a summary of my contributions to international scientific journals and conferences. It is divided into three main parts. The first and second deal with properties of aluminium- lanthanum silicates, and rare earth oxides obtained by various methods and processing. These results, together with previous published knowledge, provide a significant view of our work dedicated to determine valuable materials with high permittivity. The last section is dedicated to titane oxides and titane silicates.
Le travail exposé dans cette thèse cible les nouveaux matériaux susceptibles d'être intégrés dans les mémoires et les applications à base de transistors MOS. Il est divisé en trois chapitres principaux. Le premier chapitre traite des contraintes de fabrication des dispositifs. Nous abordons aussi l'état de l'art ainsi que les objectifs industriels à courte échéance. Ce premier chapitre est important pour donner au lecteur les bases technologiques pour comprendre pourquoi des investissements gigantesques sur ces matériaux sont consentis dans l'industrie microélectronique et la recherche associée. Le second chapitre traite des méthodes de dépôt et croissance des isolants étudiés dans cette thèse. De même nous décrivons au mieux les moyens de caractérisation pour analyser les propriétés physiques et électriques de ces diélectriques. Quelques exemples de matériaux analysés aideront le lecteur à comprendre facilement notre méthode d'investigation scientifique. Le dernier chapitre est une revue de mon travail publié dans des journaux scientifiques de renommée internationale ou d'exposés dans des conférences majeures. Ce chapitre 3 est sous-divisé en 3 sections. La première et deuxième traite de la compréhension des propriétés des silicates d'aluminium-lanthane et oxydes de terre rare obtenus par différentes méthodes de dépôt et recuit. Les résultats ajoutés aux résultats de l'art antérieur donnent un aperçu significatif de notre recherche d'un matériau candidat potentiel comme isolant high k. La dernière section est dédiée aux oxydes de titane et de silicates de titane.
Domaines
Energie électrique
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