Soutenance de thèse Thomas Fernandes, mardi 17 mars 2026 à 14h
Annonce de soutenance de thèse
Mr. Thomas Fernandes
(ED352: Physique et sciences de la matière : spécialité matière condensée et nanosciences )
Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :
Phase-Change Ge-Rich GST Thin Films for Embedded Memories: Doping Effects and Ultrafast Laser-Induced Dynamics Evaluated with Synchrotron Radiation
Dirigé par : Olivier THOMAS (IM2NP-AMU), Michaël TEXIER (IM2NP-AMU) et Simon JEANNOT (STMicroelectronics)
le mardi 17 Mars 2026 à 14h - salle des actes - Campus de Saint-Jérôme
Résumé
La mémoire à changement de phase (Phase-Change Random Access Memory, PCRAM) est une technologie de mémoire non volatile prometteuse pour les applications embarquées, reposant sur la transition réversible amorphe–cristalline des alliages chalcogènes. Afin de répondre aux exigences de stabilité thermique des environnements industriels et automobiles, des alliages Ge₂Sb₂Te₅ enrichis en germanium (GGST) ont été développés par STMicroelectronics, offrant des températures de cristallisation plus élevées que le Ge₂Sb₂Te₅.
Cette thèse étudie les propriétés structurales, chimiques et dynamiques de couches minces de GGST, avec un accent particulier mis sur l’impact du dopage et de l’excitation laser ultrarapide sur le comportement des phases qui composent le GGST. Des techniques basées sur le rayonnement synchrotron, incluant la diffraction des rayons X in situ et résolue en temps, la diffraction des rayons X en faisceau large ainsi que la cartographie par fluorescence X, ont été mises en œuvre pour suivre la cristallisation, la ségrégation élémentaire et l’évolution structurale avec une haute résolution spatiale et temporelle.
Le rôle des dopants sur la température de cristallisation du germanium, la modification de la microstructure et l’influence sur la stabilité thermique a été exploré. En parallèle, les transitions de phase induites par laser ont été étudiées sur une large gamme de fluences, révélant différents régimes de cristallisation contrôlée, d’amorphisation et de comportement thermique, soutenus par une modélisation thermique.
Dans l’ensemble, ce travail apporte des nouvelles pistes de réflexions sur la cinétique de changement de phase des matériaux GGST et démontre comment l’ingénierie des matériaux peut être exploitée pour optimiser les performances des mémoires PCRAM destinées aux technologies de mémoire embarquée de nouvelle génération.
Mots-clés : XRD, XRF, laser, GST riche en Ge, PCRAM, caractérisation synchrotron, couches minces chalcogènes, PCRAM embarquée.
Composition du jury
Claudia WIEMER Présidente du jury CNR IMM, Agrate Brianza, Italie
Hubert RENEVIER Rapporteur LMGP, Université Grenoble Alpes
Jean-François ROBILLARD Rapporteur IEMN, CNRS, Lille
Céline MARIETTE Examinatrice ESRF, CNRS, Grenoble
Olivier THOMAS Directeur de thèse IM2NP, Aix-Marseille Université
Michaël TEXIER Co-directeur de thèse IM2NP, Aix-Marseille Université
Simon JEANNOT Encadrant Industriel STMicroelectronics, Crolles
Phillipe BOIVIN Membre invité STMicroelectronics, Crolles
