Effet du rayonnement gamma sur les mémoires non-volatile à base de hafnia pour des applications[...]

Description du sujet de thèse Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Domaine Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse Effet du rayonnement gamma sur les mémoires non-volatile à base de hafnia pour des applications en environnements extrêmes

Contrat Thèse

Description de l'offre L'émergence des mémoires ferroélectriques à base de HfO2 a ouvert un nouveau paradigme pour le calcul embarqué à très basse consommation d'énergie. L'oxyde d'hafnium est pleinement compatible avec la technologie CMOS et est intrinsèquement à basse consommation d'énergie, trois ordres de grandeur plus faible que d'autres technologies émergentes de mémoires non-volatile.

Ces avantages s'alignent avec les applications stratégiques dans l'espace, la défense, le médical, la sûreté nucléaire et le transport lourd, où l'électronique doit faire face aux environnements extrêmes d'irradiation.

L'imprint induit un décalage de la réponse polarisation-tension (P-V) sur l'axe du voltage, attribué au piégeage/dépiégeage de charge, épinglement des domaines et aux défauts chargés tels que les lacunes d'oxygène. Tous ces phénomènes peuvent être accentués par l'irradiation.

Le projet utilisera des techniques avancées de spectroscopie des photoélectrons, notamment la photoémission induite par des rayons X durs avec le rayonnement synchrotron, ainsi que des analyses complémentaires de structure par la microscopie électronique à haute résolution, la diffraction des rayons X et la microscopie en champ proche. Les caractérisations expérimentales seront accompagnées par des calculs théoriques pour simuler la réponse du matériau à l'irradiation.

Ce travail sera développé dans le cadre d'une collaboration étroite entre le CEA/Leti à Grenoble, fournissant les échantillons, les dispositifs intégrés et les caractérisations électriques à l'échelle du wafer, et le CEA/Iramis à Saclay où le doctorant sera basé, pour l'ensemble des analyses des propriétés des matériaux, les irradiations, les expériences avec le rayonnement synchrotron et les caractérisation à l'échelle du dispositif.

Université / école doctorale Physique en Île-de-France (EDPIF) Paris-Saclay

Site Saclay

Critères candidat Formation recommandée Master 2 physique

Disponibilité du poste 01/10/2026

Personne à contacter par le candidat Barrett Nicholas nick.barrett@cea.fr CEA DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS DRF/IRAMIS/SPEC Bâtiment 462 CEA Saclay 91191 Gif sur Yvette France 0169083272

Tuteur / Responsable de thèse Barrett Nicholas nick.barrett@cea.fr CEA DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS DRF/IRAMIS/SPEC Bâtiment 462 CEA Saclay 91191 Gif sur Yvette France 0169083272

En savoir plus https://iramis.cea.fr/spec/lensis/pisp/nick-barrett-2/

https://iramis.cea.fr/spec/lensis/

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