Etude des modes et des mécanismes de défaillances des commutateurs rf à base de matériaux à changement de phase // study of failure modes and mechanisms in rf switches based on phase-change materials

Topic description

Les commutateurs à base de matériaux à changement de phase (Phase Change Material, PCM) démontrent d'excellente performances RF (FOM <10fs) et peuvent être cointégrés dans le BEOL des filières CMOS. Leur fiabilité reste cependant très peu étudiée aujourd'hui. Des modes de défaillances tels qu'une rupture du heater, la ségrégation ou l'apparition de cavités dans le matériau sont montrés lors de tests d'endurance, mais les mécanismes d'apparition de ces défaillances ne sont pas discutés. L'objectif de cette thèse sera donc d'étudier les modes et les mécanismes de défaillances pour différentes conditions opératoires (endurance, maintien, puissance). L'analyse se fera au travers de caractérisations électriques et physiques et des méthodes de vieillissement accéléré seront mise en œuvre.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Switches based on phase change materials (PCM) demonstrate excellent RF performance (FOM <10fs) and can be co-integrated into the BEOL of CMOS processes. However, their reliability is still very little studied today. Failure modes such as heater breakage, segregation, or the appearance of cavities in the material are shown during endurance tests, but the mechanisms of these failures are not discussed. The objective of this thesis will therefore be to study the failure modes and mechanisms for different operating conditions (endurance, hold, power). The analysis will be carried out through electrical and physical characterizations and accelerated aging methods will be implemented.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département Composants Silicium (LETI)
Service : Service Caractérisation, Conception et Simulation
Laboratoire : Laboratoire Caractérisation Electrique et Fiabilité
Date de début souhaitée : 01-09-
URL :
URL : :

Funding category

Public/private mixed funding

Funding further details