Matériaux ALD pour les capacitances ferroélectriques FE et antiferroelectriques AFE

Description de l'offre : Les matériaux HfO2 ultrafins sont des candidats prometteurs pour les mémoires non volatiles embarquées (eNVM) et les dispositifs logiques. Le CEA-LETI occupe une position de leader dans le domaine des mémoires BEOL-FeRAM ultra-basse consommation (lt;100fj/bit) à basse tension (lt;1V). Les développements envisagés dans cette thèse visent à évaluer lapos;impact des couches ferroélectriques FE et antiferroélectriques AFE à base de HfO2 (10 à 4 nm fabriquées par dépôt de couches atomiques ALD) sur les propriétés et les performances des FeRAM. En particulier, le sujet se propose d’apporter une compréhension approfondie des phases cristallographiques régissant les propriétés FE/AFE en utilisant des techniques de mesures avancées offertes par la plateforme de nano-caractérisation du CEA-LETI (analyses physico-chimiques, structurales et microscopiques, mesures électriques). Plusieurs solutions dapos;intégration pour les capacités ferroélectriques FeCAPs utilisant des couches ALD FE/AFE seront étudiées, notamment le dopage, les couches dapos;interface, la fabrication séquentielle avec ou sans air break… Les capacitances FeCAPs, dont l’empilement de base est exclusivement fabriqué par ALD, seront exploitées pour explorer les points suivants : 1-Incorporation de dopage dans les couches FE/AFE (La, Y…) 2-Ingénierie de lapos;interface entre les couches FE/AFE et lapos;électrode supérieure/inférieure 3-Traitement plasma in situ de la surface de lapos;électrode inférieure 4-Dépôt séquentiel avec et sans air break [1] S. Martin et al. – IEDM 2024 [2] Appl. Phys. Lett. 124, 243508 (2024)

Profil du candidat : Ingénieur ou M2 matériaux et instrumentation, microélectronique