Etude du bruit électrique en 1/f et des fluctuations RTS aux basses fréquences dans le transistor MOS submicronique

par Olivier Roux Dit Buisson

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique, micro-ondes

Sous la direction de Jean Brini.

Soutenue en 1993

à Grenoble, INPG .

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  • Résumé

    Ce memoire est consacre a la caracterisation et a la modelisation du bruit en 1/f et des fluctuations rts dans le transistor mos submicronique. Dans le premier chapitre, nous rappelons le fonctionnement electrique du transistor a enrichissement et les effets de la reduction des dimensions du composant pour une integration a tres grande echelle (vlsi). Dans le deuxieme chapitre, nous analysons les modeles du bruit en 1/f et proposons une methode de diagnostic des sources de ce type de bruit, pour distinguer les fluctuations de mobilite (modele de hooge) des fluctuations du nombre de porteurs (modele de mc whorter). Nous validons un modele des fluctuations rts associees au piegeage d'un seul porteur du canal dans les dispositifs de surface de grille submicronique. Ce modele nous permet de prevoir l'evolution de l'amplitude et des constantes de temps de ces fluctuations en fonction des polarisations. Nous analysons alors l'impact sur le bruit a basse frequence de la miniaturisation des dispositifs. Le troisieme chapitre traite de la caracterisation en bruit de filieres cmos 1 m, 0,7 m et 0,35 m. Nous determinons les sources des fluctuations dans une etude du bruit des transistors a canal de type n ou p. Les effets de degradations uniforme et non uniforme de l'oxyde de grille sont evalues par la mesure de bruit. Nous analysons les fluctuations rts dans les transistors mos de surface submicronique, sur substrat massif ou isolant. Les variations de l'amplitude et des constantes de temps sont comparees aux modeles et permettent de localiser les pieges dans l'oxyde de grille. Dans la technologie cmos 0,35 m, la dispersion des niveaux de bruit mesuree d'un composant a l'autre et associee aux fluctuations rts, est comparee aux previsions des modeles. Cette dispersion augmente fortement quand la surface de la grille des composants diminue en dessous du micron carre

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  • Détails : 1 vol. (166 p.)

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  • Cote : TS 93/INPG/0128
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