Modélisation du transport quantique de transistors double-grille : influence de la contrainte, du matériau et de la diffusion par les phonons

Quantum transport modeling of double­gate transistors : influence of strain, material and phonon scattering

• Auteur / Autrice : Manel Moussavou
• Direction : Marc Bescond, Nicolas Cavassilas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur. Micro et nanoélectronique
• Date : Soutenance le 19/10/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (IM2NP) (Marseille, Toulon)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Delerue
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Luc Autran, Michel Lannoo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mathieu Luisier, Marco Pala

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs

Transport quantique

Électrodynamique quantique

Modélisation des données (informatique)

Transistors MOSFET

Mots clés libres

Nano-Transistors

Simulation du transport quantique

Diffusion par phonons

Materiaux III-V

Phonons optiques polaires

Nano-Transistors

Quantum transport simulation

Phonon scattering

III-V materials

Polar optical phonons

Résumé

Le transistor est la brique élémentaire des circuits intégrés présents dans tous les appareils électroniques. Années après années l’industrie de la microélectronique a amélioré les performances des circuits intégrés (rapidité, consommation énergétique) en réduisant les dimensions du transistor. De nos jours, en plus de la réduction de la taille du transistor d’autres techniques permettent de soutenir cette croissance: ce sont les « booster » technologiques. Les contraintes mécaniques ou encore le remplacement du Silicium par d’autres matériaux tels que germanium (Ge) et les matériaux semi-conducteurs de type III-V sont des exemples de booster technologiques. Grâce à la modélisation numérique, cette thèse propose d’étudier les effets de booster technologiques sur les performances électriques de la future génération de transistors.

The transistor is the elementary brick of Integrated circuits found in all electronic devices. Years after years the microelectronic industry has enhanced the performances of integrated circuits (speed and energy consumption) by downscaling the transistor. Nowadays besides the transistor’s downscaling, other techniques have been considered to maintain this growth: they are called technological boosters. Mechanical strain or new material, such as germanium (Ge) and III-V semiconductors, to replace Silicon are example of technological boosters. By the means of numerical quantum simulations and modeling, this these work propose a study of the effect of technological boosters on the electric performances of the next generation of transistors.