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xviii Liste des figures 1.1 Régimes d'accumulation et d'inversion dans une structure MOSàMOS`MOSà substrat P. 13 1.2 Structure d'un MOSFET planairè a canal, Internation Conference on Noise and Fluctuations, 2013. ,
Régimes de fonctionnement d'un MOSFET planaire en fonction de la tension de drain V DS ,
Evolution de la mobilité effective limitée par les collisions en fonction de la température et du champélectriquechampélectrique transversal ,
, , p.23
,
, Représentation de l'effet DIBL pour deux longueurs de canal, p.26
, SOI) : le film de silicium est compris entre l'oxyde de grille et l'oxyde enterré, MOSFET Silicon On Insulator (silicium sur isolant, p.28
Structure d'un doigt de FinFETàFinFETà triple-grille (gauche) et réalisation de plusieurs doigts enparalì ele constituant un FinFET (droite), p.29 ,
Effet de la tension de grille sur la concentration d'´ electrons en profondeur d'un MOSFETàMOSFET`MOSFETà double grille ,
, Réalisation de nanofils horizontauxàhorizontaux`horizontauxà grille enrobante (GAA hNW-FET), p.31
,
Images des composantsétudiéscomposantsétudiés par microscopé electronique en transmission (TEM) ,
Nanofils horizontaux fabriqués en technologie « 2,5V, p.35 ,
Superlattice FinFET (super-FF) ,
, , p.35
, , p.38
,
Schémá equivalent en petits signaux d'un MOSFET incluant les sources de bruit ,
la DSP est une combinaison des contributions de bruit blanc, de bruit en 1/f et de bruit de générationrecombinaison ,
Illustration des mécanismes de piégeage et dépiégeage de porteurs de charge par despì eges situés dans l'oxyde de grille ,
, Diagrammes de bandes d'´ energies représentant deuxpì eges dans le film de silicium
, , p.49
Superposition de lorentziennes menantàmenantà du bruit en 1/f, p.51 ,
, , p.60
Extraction de la tension de seuil extrapolée V t,ext, p.62 ,
Extraction de l'inverse de la pente sous le seuil SS ,
Extraction des paramètres V t et G M ` a partir de la linéarisation de la fonction Y en inversion modérée ,
Extraction des paramètres ? 1 et ? 2 ` a partir de la linéarisation du facteur d'atténuation de mobilité effectif ? ef f ,
, Vérification du modèle obtenù a partir des paramètres de la fonction Y, p.66
, Extraction de la mobilitémobilité`mobilitéà faible champ µ 0 et de ?Là?L`?Là partir de la relation 3, vol.9, p.67
Extraction de la résistance d'accès R accès et de ?Là?L`?Là partir de la méthode de la résistance totale R tot = f(L m ) ,
Extraction de la résistance d'accès R accès et du facteur intrinsèque de réduction de mobilité ? 0 ` a partir de la relation ? 1 = f(G M ) ,
, Tension d'Early V EA obtenue en régime de saturation (|V DS | = |V GS | = 1 V), p.72
, Estimation du gain intrinsèque A V ` a partir de la tension d'Early, p.72
GS ) en fonction de la température. La miniature est un grossissement mettant enévidenceenévidence les paliers de la transition off-on ,
Manifestation de paliers dans les caractéristiques de transfert I D (V GS ) et de conductance du canal G DS (V GS ) dans un FinFET ,
, Caractéristiques de transfert en régime linéairè a très faible température, p.75
,
Linéarisation de la fonction Y d'un nanofiì a canal N. L'extraction des paramètres V t , µ m et ? it est validée en construisant les modèles de courant de drain et de transconductance ,
, Extraction de la mobilité en fonction de la température, p.79
, Comportement de la tension de seuil en fonction de la température, p.79
Rapport g m /I D en régime de saturation, de l'inversion faiblè a l'inversion forte. 81 3.22Évolution22´22Évolution du paramètre DIBL en fonction de L m ` a T = 10, p.82 ,
83 3.25 Estimations de la tension d'Early V EA et du gain intrinsèque A V en régime de saturation (|V DS | = |V GS | = 1 V), Extraction de l'inverse de la pente sous le seuil SSàSS`SSà T = 10 ,
, Caractéristiques en régime linéairè a 4,2 K pour différentes tensions de drain V
, 27Évolution27´27Évolution de la caractéristique de transfert pour différentes longueurs de canal, vol.86
Chacun des paliers de la caractéristique de conductance (axe de gauche) correspondàcorrespondà un nombre de sous-bandes remplies (axe de droite), vol.87 ,
90 4.2 ´ Evolution du niveau de bruit en 1/f K f pour différents FinFET en régime linaire ,
Densités spectrales de puissance de bruit en tension de grille S vg (f ), p.95 ,
On observe un changement du mécanisme de bruit en 1/f avec le mécanisme de transport des porteurs, ´ Evolution du niveau de bruit en 1/f en fonction de V GS ,
, , p.99
, 10Évolution10´10Évolution des fréquences caractéristiques de lorentziennes en fonction de la tension de grille
Visualisation de l'augmentation de la fréquence caractéristique des lorentziennes avec la température ,
, Arrhenius explicitant l'´ evolution de la constante de temps caractéristique despì eges du film de silicium en fonction de la température, p.102
A i en fonction de la constante de temps caractéristique ? i ,
, , p.105
Diagrammes d'Arrhenius issues de spectroscopiesàspectroscopies`spectroscopiesà T 70, p.107 ,
, Extrait de la feuille de route IRDS pour les composants logiques
Récapitulatif de l'´ evolution des DSP en fonction de la tension de grille et du courant de drain en régime linéaire ,
, Synthèse des paramètres extraits en régime linéaire (|V DS | = 20 mV
69 3.2 ´ Evolution de plusieurs paramètres statiques en fonction de la température pour un n-GAA MOSFET ,
, Synthèse des paramètres extraitsàextraits`extraitsà l'aide de la fonction Y low T adaptée aux basses températures. W f in = W N W = 20 nm
Valeurs de l'inverse de la pente sous le seuil SS (mV/dec) pour différents composants (T = 10 K ; |V DS | = 1 V) ,
, Synthèse des DSP de bandes plates S v f b et densités depì eges d'oxyde n T de plusieurs MOSFET, vol.20
, , p.93
, Synthèse des DSP de bandes plates S v f b et densités depì eges d'oxyde n T de plusieurs MOSFET (|V DS | = 20 mV ; T = 10 K)
Synthèse des paramètres despì eges identifiés (|V DS | = 20 mV), p.107 ,