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Etude des mécanismes de transport électrique dans des structures à base de nanocristaux de silicium ordonnés

BEAUMONT Arnaud
Résumé : 

Les nanocristaux de silicium sont des amas sphériques d'atomes de silicium, dont le diamètre est typiquement de l'ordre de la dizaine de nanomètres. Si on les utilise comme zone active dans un composant électronique, leurs très faibles dimensions font apparaître des phénomènes qui pourraient les amener à jouer un rôle important dans la microélectronique, à court et à long terme. A court terme, ils pourront être utilisés comme nano-grilles flottantes dans les mémoires FLASH, dont la miniaturisation pourra ainsi être poursuivie. A partir de mesures de courants transitoires effectuées sur ce type de composant, nous avons montré qu'il était possible de mettre en évidence le rôle prépondérant que jouent les îlots de silicium dans l'effet mémoire observé. Cette méthode a été validée sur des dispositifs comportant des nanocristaux élaborés par implantation ionique et par dépôt chimique en phase vapeur (CVD). A plus long terme, les nanocristaux pourraient représenter la brique de base d'une électronique mono-charge, en utilisant le phénomène de blocage de Coulomb. Nous avons montré que ce dernier régissait en particulier le transport dans une chaîne de trois îlots de silicium à température ambiante. Ce travail propose également une projection sur les caractéristiques morphologiques que devront respecter ces composants pour jouer un rôle dans la microélectronique.