Contribution à l'étude du phénomène d'avalanche dans les transistors MOS de petites dimensions

par Abderrahmane Merrachi

Thèse de doctorat en Micro-électronique

Sous la direction de GERARD MERCKEL.

Soutenue en 1990

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

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  • Résumé

    L'effet de la multiplication des porteurs par avalanche, consecutif a l'augmentation du champ electrique lateral avec la tension de drain, represente une des limitations majeures rencontrees en technologie cmos. Cette these propose une contribution a la comprehension de ce phenomene, et a sa modelisation dans les transistors mos de petites dimensions. Dans un premier temps, la structure et les proprietes de la technologie cmos, support experimental de notre etude, sont decrites; puis les effets actifs et parasites preponderants, relatifs aux transistors, et consecutifs a la reduction des dimensions, sont analyses. Concernant le phenomene d'avalanche, le comportement physique du dispositif illustre et etudie sur la base de simulations bidimensionnelles presente deux phases: reduction de la tension de seuil, puis activation du transistor bipolaire lateral parasite aux fortes injections. Ces deux effets, modelises de facon approximative et souvent contradictoire dans les publications anterieures sur le sujet, sont conditionnes, pour l'essentiel, par: l'existence d'un champ electrique dans le substrat, la resistance substrat variable, la geometrie variable (de la base) et le mode de polarisation particulier du transistor bipolaire lateral. Les effets sont pris en compte par un modele analytique simple et original, en bon accord tant avec les mesures qu'avec les simulations numeriques; les parametres correspondants sont explicitement fonction des dimensions du transistor, donc des regles de dessin. Le travail de validation du modele a ete effectue sur des transistors a canal n et canal p, conventionnels et de type ldd, issus de diverses filieres cmos; la concordance entre les resultats theoriques et experimentaux est excellente pour une large gamme de longueurs de canal et de tensions appliquees. Enfin, la degradation de la resistance dynamique de sortie du transistor a canal n principale consequence d

  • Titre traduit

    A contribution to the study of the phenomenon of avalanche in small size mos transistors


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  • Détails : 166 p

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 90/GRE1/0091
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