Modélisation et simulation numérique des propriétés électriques des transistors MOS-SOI avancés

par Emmanuel Rauly

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Francis Balestra.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Cette these a pour but de mettre en evidence et de mieux comprendre a l'aide de la simulation numerique et de la modelisation analytique les principaux phenomenes physiques pouvant se produire dans les transistors mos-soi sub-0. 1 m. Le premier chapitre est une introduction sur les phenomenes existant dans les transistors mos-soi partiellement et completement desertes et/ou a film extremement mince de silicium. Dans ce chapitre, on detaille aussi le fonctionnement du logiciel (atlas) ainsi que les differents modeles existants. Le deuxieme chapitre est une etude approfondie des effets lies a l'introduction de l'oxyde enterre (effets d'auto-echauffement, kink et transistor bipolaire parasite). Par ailleurs, un modele d'auto-echauffement, valide par l'experience, est propose pour les transistors mos-soi partiellement et completement desertes. Le chapitre 3 donne des solutions pour minimiser les effets de canaux courts (dibl et partage de charges) et les effets de porteurs chauds dans les transistors mos-soi descendant jusqu'a 0. 05 m de longueur de grille. Enfin, l'optimisation des performances des transistors mos-soi sub-0. 1 m est effectuee dans le chapitre 4. La tension de seuil est amelioree en utilisant une grille mid-gap. Par ailleurs, le fonctionnement des composants soi a film ultra-mince de silicium et/ou faiblement dope est etudie. L'accumulation de l'interface arriere permet aussi d'ameliorer les performances electriques tels que la pente en faible inversion ou l'effet dibl. Finalement, le composant donnant les meilleures proprietes electriques dans le domaine sub-0. 1 m (pente sous le seuil ideale, courant de fuite reduit, courant de fonctionnement important, effets de canaux courts et de porteurs chauds reduits,) est le transistor mos-soi a double grille a inversion volumique.


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  • Détails : 1 vol. (156 p.)
  • Annexes : 69 REF.

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