Etude des défauts de l'interface Si/SiO2 des transistors MOS conventionnels et de ceux de la couche interfaciale des transistors MOS avec HfO2 comme diélectrique de grille

par Oussama Ghobar

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Bauza.

Soutenue en 2008

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    Ce mémoire porte sur la caractérisation des défauts dans les isolants de transistors MOS, soit conventionnels, c'est à dire avec Si02 seul, soit avec Hf O2 comme oxyde de grille, en utilisant la technique de pompage de charges. Concernant les dispositifs avec Si02, il s'est agi de caractériser les défauts de l'interface Si/Si02 dans les transistors complètement « processés », défauts dont la nature était inconnue jusqu'à récemment, et plus précisément de vérifier un modèle dans lequel ces défauts sont des états donneurs et accepteurs, en fait ceux de centres PbO. Pour les transistors avec Hf O2, l'attention s'est portée sur la caractérisation et l'identification des défauts de la couche interfaciale de Si02 qui croît entre le substrat et le Hf 02. A l'interface avec le silicium, il s'agit à nouveau des centres PbO mais qui ont là des caractéristiques différentes de ceux rencontrés avec du Si02 massif. En direction du Hf O2, les défauts résultent probablement de lacunes d'oxygène (centres E')


  • Résumé

    The purpose of this work was the characterization of silicon/oxide interface traps in MOSFETs with pure Si02 or with Hf 02 as gate dielectric. The charge pumping technique has been used for this task. Concerning the devices with Si02, the work aimed at characterizing the Si/Si02 interface traps in fully processed MOSFETs, the nature of which was unknown until recently, and more precisely ta verify a model assuming donorlike and acceptorlike traps at the Si/Si02 interface, in fact, the acceptor and donor states of the PbO centers. For the transistors with Hf 02, attention focused on the characterization and identification of electrically active defects in the Si02 interfacial layer which grows between the Si substrate and the Hf 02 layer. At the interface with silicon, PbO centres are fa und again but with characteristics different From those observed with pure Si02. Towards Hf 02, the traps probably result From oxygen vacancy (E centres'. . . )

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Informations

  • Détails : 1 vol. (148 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 144 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS08/INPG/0048/D
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