Contribution à la réalisation d'une Mémoire Magnétique Intégrée sur Silicium

Ce travail de these porte sur l'etude de l'injection et de la collection d'electrons polarises en spin dans le silicium. Differentes etudes ont ete menees dont les principaux resultats sont presentes. Dans toutes ces etudes, une structure Metal ferromagnetique/ Isolant/Si (FM/I/S) a ete utilisee. La premiere de ces etudes porte sur l'existence eventuelle d'une couche “magnetiquement morte” a l'interface Metal ferromagnetique/Isolant qui pourrait aboutir a la depolarisation des electrons injectes. Dans la seconde etude, les proprietes magnetiques des electrodes ferromagnetiques qui sont utilisees pour l'injection et la collection des electrons polarises sont analysees. La troisieme etude est focalisee sur la contamination de la barriere isolante et du silicium par les metaux 3d du metal ferromagnetique. Ces resultats soulignent l'importance du controle de la contamination pour l'obtention de structures Metal ferromagnetique/Isolant/ Si de bonne qualite, un prerequis pour avoir un mecanisme de transport de tunnel direct qui conserve le spin. Dans la derniere etude, des caracterisations capacite-tension et courant-tension sont effectuees sur les structures Metal ferromagnetique/ Isolant/Si. Les resultats electriques montrent que la conduction est assistee par des pieges dans l'oxyde dont l'origine est probablement liee a la presence des metaux 3d dans la barriere isolante. Finalement, un dispositif test a ete fabrique et teste dans le but de mettre en evidence un signal de magnetoresistance.