Pause
Lecture
Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Caractérisation avancée des domaines ferroélectriques dans les couches minces à base de HfO2


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
  

Référence

SL-DRF-25-0642  

Direction

DRF

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Caractérisation avancée des domaines ferroélectriques dans les couches minces à base de HfO2

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Ferroelectric random access memories (FeRAM) based on hafnium zirconium oxide (HZO) are intrinsically ultra-low power thanks to the voltage switching mechanism, the scaling potential of HZO to below 10 nm and full CMOS compatibility. In addition, they demonstrate low latency necessary for a wide variety of edge logic and memory applications. Understanding the underlying mechanisms and kinetics of ferroelectric domains switching is essential for intelligent FeRAM design and optimal performance.

This thesis focuses on the comprehensive characterization of ferroelectric (FE) domains in ultra-thin HZO films. The student will use several surface imaging techniques (piezoelectric force microscopy, PFM, low energy electron microscopy, LEEM, and x-ray photoemission electron microscopy, PEEM) combined with advanced operando characterization methods (time-resolved detection coupled with synchrotron radiation) for this purpose. This project will mark an important progress on the fundamental research on the polarization switching mechanisms of ultra-thin hafnia-based FE layer, elucidating the specific effects of the metal electrode/FE layer interface in the electrostatic behaviour of the studied capacitors. It will ultimately allow a significant breakthrough on the industrial development of ferroelectric emerging memories, essential for large-scale artificial intelligence (AI) applications.

Université / école doctorale

Physique en Île-de-France (EDPIF)
Paris-Saclay

Localisation du sujet de thèse

Site

Saclay

Critères candidat

Formation recommandée

M2 physique ou nanosciences

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

BARRETT NiCK nick.barrett@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS
Batiment 462
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
0169083272

Tuteur / Responsable de thèse

BARRETT NiCK nick.barrett@cea.fr
CEA
DRF/IRAMIS/SPEC/LENSIS
Batiment 462
CEA Saclay
91191 Gif sur Yvette
0169083272

En savoir plus

https://iramis.cea.fr/spec/pisp/nick-barrett-2/
https://iramis.cea.fr/en/spec/lensis/