L'objectif de cette thèse est d'explorer de nouveaux matériaux de sélecteur à commutation de seuil (TSS) pour les technologies émergentes MRAM (Magnetic Random-Access Memory). Un sélecteur est un dispositif simple à deux terminaux, se comportant comme un interrupteur ou une diode qui s'allume au-dessus d'une certaine tension et reste éteint dans le cas contraire. Lorsqu'il est associé à un élément de mémoire, il empêche les courants parasites dans les cellules de mémoire non sélectionnées, ce qui permet d'obtenir des mémoires plus denses. En outre, le TSS vise à remplacer le transistor de sélection et à réduire le nombre de vias à connecter au CMOS, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de la surface.
Pour que le TSS soit compatible avec la MRAM, il est essentiel de développer de nouveaux matériaux de sélection qui correspondent aux caractéristiques de la jonction tunnel magnétique (MTJ). Par exemple, le commutateur à seuil d'Ovonic (OTS) utilisé avec la PC-RAM à changement de phase (en production) a une tension de seuil supérieure à 2V. Cette tension est trop élevée pour la MTJ. Cette tension est trop élevée pour les MTJ qui doivent fonctionner en dessous de 1V pour éviter de dégrader la barrière tunnel en MgO.