NORDRE 2015ISAL0127 Année 2015 THESE présentée devant L

N°ORDRE 2015ISAL0127
Année 2015
THESE
présentée devant
L’INSTITUT NATIONAL DES SCIENCES APPLIQUEES DE LYON
pour obtenir
le grade de DOCTEUR
Spécialité : Electronique, micro et nanoélectronique, optique et laser
Ecole Doctorale : Electronique, Electrotechnique, Automatique
Par
Nicolas GUILLAUME
Vers la réalisation de composants
nanoélectroniques métalliques par anodisation
localisée par AFM
Soutenance prévue le 14 décembre 2015 devant la commission d’examen :
Présidente de jury Jumana Boussey Directrice de Recherche CNRS (LTM, CEA-LETI, Grenoble)
Rapporteur Laurence Ressier Professeur des Universités (INSA de Toulouse)
Rapporteur Christophe Vallee Professeur des Universités (UJF de Grenoble)
Examinateur Francis Calmon Professeur des Universités (INSA de Lyon)
Directeur de thèse Martine Le Berre Maître de Conférences (INSA de Lyon)
Co-encadrant de thèse Etienne Puyoo Maître de Conférences (INSA de Lyon)
Cette thèse a été préparée à l’Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL)
Cette thèse est accessible à l'adresse : http://theses.insa-lyon.fr/publication/2015ISAL0127/these.pdf
© [N. Guillaume], [2015], INSA Lyon, tous droits réservés

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Table des matières
Introduction ........................................................................................................ 9
Chapitre 1 : Contexte de la thèse ....................................................................... 13
1.1 Composants nanoélectroniques métalliques .................................................................. 13
1.1.1 ReRAM ................................................................................................................................. 14
1.1.2 Les SET métalliques ............................................................................................................. 20
1.1.3 Tunnel FET ........................................................................................................................... 24
1.1.4 Conclusion ........................................................................................................................... 26
1.2 La jonction MIM ............................................................................................................... 27
1.2.2 Le transport électronique dans la jonction MIM ....................................................................... 27
1.2.2 Fabrication et géométries .......................................................................................................... 32
1.3 Anodisation par AFM ....................................................................................................... 36
1.3.1 Principe ................................................................................................................................ 37
1.3.2 Utilisation dans la fabrication de composants nanoélectroniques métalliques ................. 39
1.3.3 Etat de l’art ................................................................................................................................. 43
1.4 Objectifs de la thèse ........................................................................................................ 44
1.5 Conclusion ....................................................................................................................... 46
1.6 Bibliographie .................................................................................................................... 47
Chapitre 2: Méthodologie et instrumentation ................................................... 55
2.1 Procédés de lithographie et de dépôt de couche minces .................................................... 56
2.1.1 Lithographie optique .................................................................................................................. 56
2.1.2 Dépôt et lift-off ........................................................................................................................... 60
2.2 Caractérisation électrique .................................................................................................... 63
2.3 La microscopie en champ proche ......................................................................................... 68
2.3.1 Principe du microscope à effet tunnel ....................................................................................... 69
2.3.2 Principe du microscope à force atomique ................................................................................. 70
2.3.2.1 Mode Contact ...................................................................................................................... 72
2.3.2.2 Mode Non-contact .............................................................................................................. 73
2.3.2.3 Mode Semi-contact ou Tapping .......................................................................................... 73
2.3.2.4 Utilisation de l’AFM ............................................................................................................. 74
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