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Les mémoires non-volatiles Flash sont aujourd´hui un élément clé du développement de l´électronique portable demandant de plus en plus de capacité de stockage à bas coût. Afin d´assurer son maintien pour les années à venir, il est nécessaire de poursuivre l´amélioration de cette technologie. Ainsi, l´intégration de matériaux à forte permittivité électrique (appelés : High-k) et l´utilisation de mémoires à couche de piégeage discret sont de plus en plus envisagées. Le travail de cette thèse s´inscrit dans ce contexte. Il comprend tout d´abord une étude électrique de matériaux High-k (HfO2, HfAlO, Al2O3, HfSiON) en vue de leur intégration dans les mémoires non-volatiles. Les empilements les plus prometteurs ont ensuite été intégrés dans des mémoires à nanocristaux de silicium ou à couche de piégeage nitrure. Les performances électriques ont été reliées aux propriétés matériaux des couches utilisées. L´analyse des résultats électriques ainsi que la compréhension physique des mécanismes mis en jeux ont été permises par une étude de modélisation. En particulier, un modèle complet de mémoire à couche de piégeage discret a été développé.

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