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Caractérisation électrique et modélisation de la dynamique de commutation résistive dans des mémoires OxRAM à base de HfO2
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Nguyen, Clément |
| Copyright Year | 2018 |
| Abstract | Les memoires resistives a base d’oxyde OxRAM sont une technologie de memoire non-volatile dite emergente, au meme titre que les memoires a changement de phase (PCRAM) ou les memoires magnetoresistives (MRAM). A l’origine les OxRAM etaient tres etudiees pour concurrencer les memoires Flash, dont le fonctionnement est base sur le stockage de charges dans une grille flottante. Cependant, avec l’avenement des technologies 3D-NAND, il semble tres difficile pour les OxRAM d’atteindre les memes capacites de stockage que les flashs. Cependant, leur impressionnante vitesse de fonctionnement, bien superieure a celle des NAND, et leur cout bien inferieur a celui des DRAM, leur permet de se situer a la frontiere entre ces deux technologies, dans une categorie qualifiee de « Storage Class Memory ». De plus, il s’agit d’une technologie dont l’integration en Back-End-Of-Line, juste au-dessus des circuits CMOS, est tres facile, ce qui la rend tres attrayante. En revanche, les OxRAM sont connues pour presenter une forte variabilite, et cela represente le principal obstacle a leur democratisation.Au cours de cette these, nous avons cherche a etudier en profondeur la dynamique de commutation resistive de memoires OxRAM a base d’oxyde d’hafnium, avec une volonte de se concentrer sur des temps tres courts, puisqu’ils representent l’un des atouts majeurs de cette technologie. Pour cela, ces travaux de these se concentrent tout d’abord sur un aspect experimental, de caracterisation electrique. Nous avons ainsi pu observer, avec un suivi dynamique, la commutation resistive des memoires, sur des temps de l’ordre de la dizaine de nanoseconde, pour les operations d’ecriture et d’effacement, via la mise au point d’un banc de test entierement dedie a cette tâche. Ensuite, nous avons analyse les impacts que la reduction du temps de pulse, ainsi que l’abaissement des courants et tensions mis en jeu, peuvent avoir sur la fiabilite des OxRAM, avec des mesures de variabilite. La seconde partie de ce travail de these est un travail de modelisation, avec la mise au point d’un modele physique semi-analytique, dans le but de comprendre les mecanismes de commutation resistives. Apres avoir compare les resultats obtenus par notre modele aux resultats experimentaux precedents, nous avons cherche a appliquer notre modele a des mesures de statistiques. Nous avons ainsi realise des tests electriques sur des matrices OxRAM, que nous avons tente de reproduire avec le modele. Enfin, nous avons etudie plus en profondeur le bruit a basse frequence dans les OxRAM, qui constitue l’un des facteurs majeurs de degradation de la fiabilite des OxRAM, tout en cherchant des pistes pour le diminuer. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://www.theses.fr/2018GREAT035/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
