DEVELOPPEMENT DE POINTS MEMOIRES SOT-MRAM A ANISOTROPIE PERPENDICULAIRE

par Jérémie Vigier

Projet de thèse en Nanophysique

Sous la direction de Gilles Gaudin et de Marc Drouard.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Spintronique et Technologie des Composants (laboratoire) depuis le 01-04-2019 .


  • Résumé

    La miniaturisation des composants, essentielle à l'amélioration des performances des circuits électroniques, s'accompagne aujourd'hui d'une augmentation importante de la consommation énergétique. La nécessité de remplacer les technologies actuelles des composants mémoire par des technologies énergétiquement plus efficaces a favorisé le développement des mémoires magnétiques à accès direct (Magnetic Random Access Memories – MRAM). La technologie à écriture par "couple de transfert de spin" (Spin-Transfer Torque MRAM – STT MRAM) semble très prometteuse en termes de performances mais ne permet pas de remplacer les mémoires les plus rapides. Le laboratoire SPINTEC travaille depuis 2010 sur un concept innovant, appelé SOT-MRAM, dans lequel l'écriture de l'information est réalisée via un phénomène physique appelé « interaction spin-orbite » et qui permettrait de réaliser des mémoires embarquées très rapides de l'ordre du GHz. Néanmoins des défis technologiques majeurs restent à relever pour atteindre l'objectif final : l'industrialisation de la technologie SOT-MRAM. C'est dans ce contexte que s'est créée la société Antaios en 2017 et que s'inscrit ce sujet de thèse. Ce travail portera plus spécifiquement sur le développement de cellules mémoire SOT-MRAM avec une configuration perpendiculaire de l'aimantation. L'objectif du projet est de rendre cette configuration déterministe tout en conservant de bonnes performances (vitesse, endurance, rétention…).

  • Titre traduit

    DEVELOPMENT OF SOT-MRAM MEMORY BITCELLS WITH PERPENDICULAR ANISOTROPY


  • Résumé

    The miniaturization of components, essential to the improvement of electronic circuits, comes along with an increase of power consumption. The necessity to replace today's technologies of memory components by more power-efficient technologies favored the development of Magnetic Random Access Memories (MRAM). The Spin-Transfer Torque MRAM (STT-MRAM) technology looks promising in terms of performance but does not allow the replacement of the fastest memories. The SPINTEC laboratory has been working since 2010 on an innovative concept called SOT-MRAM, in which data writing is performed by a physical phenomenon called "spin-orbit torques", aiming to develop ultrafast (GHz) embedded memories. However, some major technological challenges remain to be met to achieve the final goal : industrialization of the SOT-MRAM technology. In this context the Antaios company was created in 2017. This PhD will be focused on the development of SOT-MRAM bitcells with a perpendicular configuration of the magnetization. The goal of the project is to make this configuration deterministic while keeping good characteristics (speed, stamina, retention...).