Contribution à l'étude des défauts de l'interface silicium/isolant dans les transistors MOS avancés

par Fayçal Rahmoune

Thèse de doctorat en Optique et radiofréquences

Sous la direction de Francis Balestra.

Soutenue en 2004

à Grenoble, INPG .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le but de ce memoire est l'etude des defauts (etats rapides et etats lents) de l'interface silicium/isolant. La premiere partie de ce memoire est la suite d'un travail de these sur l'analyse en profondeur des defauts de l'interface si-sio2 par la technique du pompage de charges. Dans un premier temps, nous avons montre que le profil de pieges obtenu par cette technique est du a une distribution de constantes de temps de capture et non a une distribution en energie des valeurs de section de capture. Nous avons trouve aussi que les fluctuations de potentiel de surface contribuent a l'elargissement du pic du profil brut simule ce qui est en tres bon accord avec le profil brut mesure. Dans un deuxieme temps, nous avons compare les deux modeles de capture par effet tunnel pur et de capture activee thermiquement. Le premier est plus favorable pour expliquer la partie du plateau tandis que le second est plus adapte pour la partie exponentielle du profil. Enfin nous avons compare les profils mesures par pompage de charges avec ceux obtenus par la technique de tanner et al. Dans la deuxieme partie de ce travail, nous avons presente deux techniques de caracterisation de l'interface si-sio2 dans les mosfet's a oxyde ultra mince. L'une est basee sur l'approche silc, l'autre sur le pompage de charges. Ces deux techniques ont ete utilisees pour etudier l'evolution de la densite de defauts avec le stress electrique. Nous avons montre que la cinetique de generation de defauts obtenue par pompage de charges est inferieure a celle obtenue par l'approche silc pour des epaisseurs d'oxyde entre 1. 2 nm et 2. 3 nm.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Contribution to the study of the defects of the silicon/insulator interface in advanced MOS transistors


  • Résumé

    The aim of this work is the study of the defects (fast states and slow states) of the silicon/insulator interface. The first part of this work is the continuation of a thesis work on the in-depth approach of the charge pumping technique. First, we have shown that the trap profiles obtained by this technique are due to the capture time constant distribution and not to the capture cross section energy distribution. Also, we found that surface potential fluctuations contribute to the widening of the peak of the simulated profile which is in good agreement with the as-measured profile. Second, we have compared the two models pure tunneling and thermally activated capture. The former is suitable for explaining the plateau region while the second is in agreement with the exponential part. Finally, we have compared the profiles measured by charge pumping with those obtained by that technique of tanner et al. In the second part of this work, we have presented two characterization techniques of the si-sio2 interface in the mosfet's with ultra thin oxide. One is based on the silc approach, the other on the charge pumping. These two techniques are used to study the evolution of defect density with electrical stress. We have shown that the defect generation rate obtained by charge pumping is lower than that obtained by silc approach for oxide thickness between 1. 2 nm and 2. 3 nm.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VII-129 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.119-129

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/INPG/0077
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/INPG/0077/D
  • Bibliothèque : Phelma. Bibliothèque.
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