Modélisation analytique du transport balistique et quasi-balistique dans les MOSFETs avancés

par Marlène Ferrier

Thèse de doctorat en Micro et nano-électronique

Sous la direction de Gérard Ghibaudo.

Soutenue en 2007

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    Avec l'intégration de nouvelles architectures de transistors non dopées et de longueurs de grille extrêmement courtes, l'émergence d'un transport balistique des porteurs dans les prochaines générations de dispositifs MOS est de plus en plus probable. On attend de tels composants des niveaux de courants plus élevés que ne le prévoient les modèles conventionnels. Ce manuscrit se propose de présenter de manière didactique la physique et la modélisation du transport balistique et quasibalistique dans les transistors nMOSFETs avancés. En outre, l'impact des paramètres technologiques conventionnels sur l'optimisation de la vitesse d'injection, paramètre clef du transport balistique, a été discuté. D'autre part, des modèles analytiques originaux pour prendre en compte l'ingénierie des sous bandes sur le transport balistique ont également été développés pour les architectures bulk, SOI et double grille, remplaçant avantageusement les simulations de type Poisson Schrôdinger. Enfin, une nouvelle approche pour l'extraction de la balisticité a été proposée et mise en œuvre sur des transistors réalisés en technologie SOI complètement désertés.

  • Titre traduit

    Analytical modeling of ballistic and quasi-ballistic transport in advanced MOSFETs


  • Résumé

    With the integration of new undoped MOSFETs architectures allowing very short channellengths, the emergence of ballistic transport in next generations' devices become more and more probable. Ballistic MOSFETs are expected to exhibit higher drain currents compared to the predictions of conventional approaches. This work presents the physics and the modeling of ballistic and quasi-ballistic transport in advanced MOSFETs. The impact of the conventional technological parameters on injection velocity, a figure of merit of ballistic transport, has been discussed. Moreover, original analytical models for quantization, allowing subband engineering have been proposed for bulk, SOI and DG-MOSFETs. These models can effectively replace time consuming Poisson-Schrôdinger simulations needed for an accurate evaluation of ballistic currents. Finally, a new approach for the extraction of the backscattering factor has been presented and applied to fully depleted SOI MOSFETs.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (248 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 231-246 ; publications de l'auteur 247-248

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/INPG/0016/D
  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : TS07/INPG/0016

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2007INPG0016
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