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THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE Spécialité :

THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE Spécialité : Nano-électronique & Nano-technologies Arrêté ministériel : 7 août 2006 Présentée par Sarra SOUIKI Epouse FIGUIGUI Thèse dirigée par Georges PANANAKAKIS et co-encadrée par Véronique SOUSA préparée au sein du CEA-LETI et IMEP-LAHC dans l'École Doctorale Electronique, Electrotechnique, Automatique et Traitement du Signal. Etude de la fiabilité de mémoires PCRAM: analyse et optimisation de la stabilité des états programmés. Thèse soutenue publiquement le 27/02/2015, devant le jury composé de : Monsieur Abdelkader SOUIFI Prof., Institut de Nanotechnologies, Lyon, France (Président) Monsieur Jean-Luc BATTAGLIA Prof., Laboratoire I2M, Bordeaux, France (Rapporteur) Monsieur Damien DELERUYELLE Maître de conf., IM2NP, Marseille, France (Rapporteur) Monsieur Gérard GHIBAUDO Prof., IMEP-LAHC, Grenoble, France (Membre) Madame Véronique SOUSA Ing., CEA-LETI, Grenoble, France (Co-encadrante) Monsieur Georges PANANAKAKIS Prof., IMEP-LAHC, Grenoble, France (Directeur de thèse) THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE Spécialité : Nano-électronique & Nano-technologies Arrêté ministériel : 7 août 2006 Présentée par Sarra SOUIKI Epouse FIGUIGUI Thèse dirigée par Georges PANANAKAKIS et co-encadrée par Véronique SOUSA préparée au sein du CEA-LETI et IMEP-LAHC dans l'École Doctorale Electronique, Electrotechnique, Automatique et Traitement du Signal. Etude de la fiabilité de mémoires PCRAM: analyse et optimisation de la stabilité des états programmés. Thèse soutenue publiquement le 27/02/2015, devant le jury composé de : Monsieur Abdelkader SOUIFI Prof., Institut de Nanotechnologies, Lyon, France (Président) Monsieur Jean-Luc BATTAGLIA Prof., Laboratoire I2M, Bordeaux, France (Rapporteur) Monsieur Damien DELERUYELLE Maître de conf., IM2NP, Marseille, France (Rapporteur) Monsieur Gérard GHIBAUDO Prof., IMEP-LAHC, Grenoble, France (Membre) Madame Véronique SOUSA Ing., CEA-LETI, Grenoble, France (Co-encadrante) Monsieur Georges PANANAKAKIS Prof., IMEP-LAHC, Grenoble, France (Directeur de thèse) « La sagesse est le gibier du cœur du chercheur. Lorsqu’il la trouve, il en fait un bien universel » Proverbe oriental Remerciements Je tiens à remercier en premier lieu ma famille pour le soutien permanent et inconditionnel qu’elle m’a apportée tout au long de ma scolarité. Je remercie mon père pour ses propos encourageants, ma mère pour ses sacrifices et ses gestes plein d’attention, de tendresse et de dévotion, mes frères et sœur pour leur présence. Je remercie du fond du cœur mon mari qui m’a apporté amour et réconfort tout au long de cette thèse. Je tiens surtout à le remercier pour sa patience, son encouragement permanent et sa confiance en moi qui m’ont donné la force de mener à bout ce travail malgré une vie à distance avec son lot de difficultés et d’épreuves. Aussi, je lui adresse un grand merci pour sa contribution dans ce manuscrit, dans la réalisation des graphes et toute la mise en forme qui nous a valu quelques nuits blanches ! Je remercie ma famille en Algérie et ma belle-famille au Maroc pour leur soutien, leurs propos apaisants et encourageants et leurs invocations. Je rends un hommage particulier à mon grand- père « Papa » que j’aime tant. J’ai une pensée également pour toutes mes amies, celles qui m’ont tenu compagnie, qui ont partagé mes joies et mes peines, celles avec qui j’ai partagé des moments agréables dans ma vie…Grenoble m’a permis de rencontrer des personnes formidables, dévouées et sincères. J’ai donc une pensée pour le groupe de filles de la résidence « Les taillés », ainsi que mes différentes colocatrices occasionnelles. J’en arrive à présent à parler du travail à proprement dit. J’ai travaillé au sein de l’équipe mémoires LCM du CEA sous l’encadrement de Véronique SOUSA que je remercie pour ses encouragements permanents, pour ses conseils avisés ainsi que nos discussions scientifiques qui ont permis l’émergence d’idées fructueuses et d’autres qui ont donné suite à des études laborieuses ! Je la remercie particulièrement pour son encadrement humain, son ouverture d’esprit et sa compréhension, sans oublier bien sûr nos discussions enrichissantes sur des thèmes divers et variés. Je remercie également toute l’équipe LCM pour son esprit humain, la bonne ambiance qui y règne, les pauses café, les repas midi et les discussions enrichissantes que nous avions pu avoir tout au long de ces trois années et demie. J’ai pu travailler particulièrement avec Quentin Hubert et Gabriele Navarro qui ont toujours été à mon écoute et prêts à m’aider que ce soit au niveau de la compréhension physique ou des tests expérimentaux. J’ai passé des moments agréables en leur compagnie et les longues soirées passées sur les bancs de manip étaient agrémentés par des fous rires et des discussions enrichissantes…des cours de français intensifs aussi…tout cela dans une ambiance musicale assurée par Gabriele ! Je remercie par la même occasion les personnes du laboratoire de caractérisation électrique pour leur collaboration. J’ai travaillé avec Olga Cueto sur les simulations COMSOL Multiphysics et je tiens à la remercier pour tous ses conseils, sa disponibilité pour m’aider à prendre en main le logiciel et à me débloquer à chaque fois que j’en ai eu besoin. Ça me rappelle d’ailleurs que j’ai eu une correspondance très active avec elle pendant une bonne période, ce qui m’a valu une jolie caricature faite par mes collègues de bureau… « Allô Olga ! ». Je remercie également Giada d’avoir participé à nos premières réunions de simulations et pour son aide par la suite. Je remercie Martin, Athanasios ainsi que Luca Perniola, Pierre Noé et Vincent Delaye pour leur collaboration. Etant également affiliée à l’IMEP-LAHC, j’ai eu l’occasion de travailler avec Gérard Ghibaudo pendant environ 2 ans autour d’un sujet challenge qui est l’investigation du phénomène de drift par des mesures de bruit. Au cours de ce travail de recherche parfois long et laborieux, j’ai pu profiter des connaissances très aiguisées de Gérard sur le sujet ainsi que de sa volonté de me donner les bons conseils et m’orienter sur les bonnes pistes. Ceci m’a tout de même valu des centaines de tests qui se sont avérés inexploitables…mais nous avons déterminé ensemble les conditions optimales pour notre étude et avons abouti à des résultats finalement exploitables ! Nos échanges sur les résultats ont été tout aussi enrichissants malgré mon sentiment d’être inondée d’informations à chaque fin de réunion et de n’avoir retenu que le dixième de ce qu’il a pu m’expliquer ! Mais bien sûr, grâce à mes notes et aux supers résumés de Véronique ainsi que les réunions qu’on se fixait pour réfléchir à nouveau sur les explications données par Gérard, j’ai fini par comprendre les modèles de bruit… Et bien sûr, il n’est pas possible d’aborder la thèse sans parler des collègues de bureau…Certes, nous avons tous changé de bureaux plusieurs fois et même changé de bâtiment pour cause de travaux…Cependant, les bureaux des thésards étaient très chaleureux, non seulement à cause de leur notre nombre sans cesse en augmentation mais surtout grâce à des personnalités à la fois très différentes et très riches. Je commencerai donc par remercier mes premiers co-bureau d’un jour qui m’ont tenu compagnie dans ma solitude dans le bureau de chef que j’occupais, Boubacar et Jérémy ! Ensuite, j’ai une pensée pour Giorgio (alias « Georges Palmier »), un éternel insatisfait qui nous a appris des mots italiens et même des mots français quelques peu anciens. Il était stupéfait par la malédiction qui a atteint notre bureau, celle du mariage des thésards et avait une phrase fétiche à ce propos : « le mariage est la première cause du divorce ». Je pense à Florient à ce propos, le mannequin du bureau. Une pensée pour Rémi qui nous racontait chaque jour l’histoire d’un gagnant au loto pendant qu’une équipe travaillait pour lui (cf Giorgio). Une pensée pour Issam, le thésard toujours matinal mais que j’ai réussi à battre à la période de la rédaction, au point où il a pensé quelquefois que j’avais dormi au bureau ! Il nous a fait beaucoup rire grâce son humour très présent et bien aiguisé. Je retiens aussi qu’il a des rituels qui nous ont permis de faire son planning de la semaine : mardi c’est pizza, jeudi c’est poker et vendredi c’est tacos ! Une pensée bien sûr à celui que j’ai rencontré le premier jour du stage au CEA, Julien, mon collègue de bureau et de route les soirs en allant prendre le tram. Nous avons partagé des moments très humains, notre stress lors de la rédaction des papiers, les coups de démotivation parfois rudes, les difficultés des travaux de recherches qu’on menait…Il faut savoir que Julien a fait équipe tout seul pendant une bonne période de sa thèse, ce qui est tout en son honneur. Je tiens à le féliciter pour ses résultats. Je le remercie bien sûr pour tous les cafés qu’il m’a offerts, les desserts et les kinder bueno qu’il a achetés pour moi ! J’ai fait aussi sa secrétaire pendant son absence puisqu’il était toujours recherché pour ses lots, au nombre de 100 me semble-t-il la plupart stockées sur les étagères de la salle blanche…les autres occupaient toute l’armoire dans le bureau qu’on a partagé avant qu’il ne me laisse seule dans ce bureau à deux…il faut dire que ça m’a permis d’avancer dans la rédaction ! uploads/Science et Technologie/ souiki-2015-archivage.pdf