Manuscrit de la thèse
Résumé de la thèse :
Cette thèse porte sur des matériaux ferroélectriques à base d’hafnia pour des applications FeFET. Elle analyse comment les procédés thermiques et l’ingénierie d’interface modulent la dynamique des lacunes d’oxygène, les champs électriques internes et la chimie interfaciale, paramètres clés pour les performances et la fiabilité des dispositifs. En combinant des techniques avancées de photoémission (XPS et HAXPES), la diffraction des rayons X et des caractérisations électriques, ce travail établit des corrélations résolues en profondeur entre distribution des défauts, stabilité de phase et réponse ferroélectrique dans des empilements MFIS technologiquement pertinents. Les résultats montrent notamment que des intercouches plus épaisses améliorent les propriétés électriques, tandis qu’un recuit à haute température accroît la concentration de lacunes d’oxygène. La HAXPES met également en évidence le rôle des interfaces enfouies comme réservoirs et voies de redistribution de ces défauts, impactant directement l’imprint et la stabilité de commutation. Réalisée dans le cadre d’une thèse CIFRE en partenariat avec STMicroelectronics, cette étude propose des lignes directrices prédictives pour réduire la variabilité et améliorer l’endurance des FeFET compatibles CMOS, en vue d’une industrialisation.
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