Modélisation physique du stockage dans les nanocristaux de mémoires flash quantiques
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Abstract EN:
The main objective is to refine the understanding of the phenomena of charge / discharge of a nanocrystal flash memory from the modeling of a single nanocrystal. This work is based on a previous model of a single isolated nanocrystal. First, an improvement of this model was carried out with a new modeling of the metal gate and the p-doped semiconducting channel in accumulation regime. The 3D continuum of energy is represented by a succession of 2D subbands selected to keep the density of states. Then, the goal was to include the electrostatic coupling between the nanocrystals. A method was developed to characterize the neighborhood of a particular nanocrystal in a disordered layer: the first neighbors of a nanocrystal are then generated in a realistic way. Next, a study of the electrostatic coupling from three-dimensional simulations between a nanocrystal of interest and the first neighbor nanocrystals was made: we can separate the influence of the dielectric neighborhood (nanocrystal empty) from the charged neighborhood (charged nanocrystals). For each influence, a method taking into account the first neighbor nanocrystals has been proposed, ensuring compatibility with the model of a single isolated nanocrystal. After validation of these two approaches, a model of a single nanocrystal taking into account the electrostatic influence of nearest neighbors has been developed.
Abstract FR:
L’objectif principal est d’affiner la compréhension des phénomènes de charge / décharge d’une mémoire flash à nanocristaux à partir de la modélisation d’un seul nanocristal. Ce travail est basé sur un modèle de nanocristal unique isolé existant. Tout d’abord, une amélioration de ce modèle a été réalisée, avec une nouvelle modélisation de la grille métallique et du canal semiconducteur dopé p en régime d’accumulation. Le continuum d’énergie 3D est représenté par une succession de sous-bandes 2D choisies pour conserver la densité d’états. Ensuite, le but a été d’inclure le couplage électrostatique existant entre les nanocristaux. Une méthode a été développée pour caractériser le voisinage d’un nanocristal particulier au sein d’une couche désordonnée : les premiers voisins d’un nanocristal sont alors générés de manière réaliste. Puis une étude sur le couplage électrostatique à partir des simulations tridimensionnelles entre un nanocristal d’intérêt et les nanocristaux premiers voisins a été effectuée : on peut dissocier l’influence du voisinage diélectrique (nanocristaux vides) de celle du voisinage de charge (nanocristaux chargés). Pour chacune des influences, une méthode de prise en compte des nanocristaux premiers voisins a été développée, en veillant à être compatible avec le modèle du nanocristal unique isolé. Apres validation de ces deux approches, un modèle de nanocristal unique tenant compte de l’influence électrostatique des premiers voisins a pu être élaboré.