Présentation des contraintes et mise en évidence de leur génération dans les MOSFETs

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Table des matières

Introduction générale
1 Les transistors MOSFETs : Principe et généralités
1.1 Introduction
1.2 Le transistor MOSFET : Structure et Principe de fonctionnement
1.2.1 La structure de base du transistor MOSFET
1.2.2 Les différents types de transistors MOSFET
1.2.3 Principe de fonctionnement du MOSFET
1.2.4 Les paramètres importants du transistor MOSFET
1.3 Les Régimes de fonctionnement du transistor MOSFET
1.3.1 Le Régime sous le seuil
1.3.2 Le Régime de forte inversion
1.4 La mobilité des porteurs dans le canal
1.4.1 La notion de mobilité des porteurs de charges
1.4.2 La mobilité dans la couche d’inversion d’un transistor MOS
1.4.3 Effets de confiniment quantique sur la capacité MOS
1.5 Notions de transport et Modèles physiques importants dans les transistors MOSFET
1.5.1 Notion de structures de bandes
1.5.2 Equation de poisson
1.5.3 Recombinaison Schockley-Read-Hall (SRH)
1.5.4 Le modèle lombardi (CVT)
1.5.5 Le transport balistique ou quasi-balistique
1.5.6 L’extraction des paramètres de transport dans les MOSFETs nanométriques
1.6 Les effets néfastes dûes à la miniaturisation des dispositifs
1.6.1 Les effets canaux courts
1.6.2 Notion de vitesse de saturation
1.6.3 Effet GIDL
1.6.4 Alternatives aux effets canaux courts et solutions permettant l’amélioration du transport dans les MOSFETs
1.7 Applications et avantages des transistors MOSFET
1.8 Conclusion
2 Présentation des contraintes et mise en évidence de leur génération dans les MOSFETs
2.1 Introduction
2.2 Effets préjudiciables des contraintes observés en microélectronique
2.3 L’ingénierie des contraintes
2.4 Introduction à la physique du silicium contraint
2.4.1 Le silicium contraint
2.4.2 Les bénéfices de l’utilisation du Silicium contraint et son progrès
2.4.3 L’approche Locale et globale des contraintes
2.4.4 Propriétés physiques du Silicium contraint
2.4.5 Effet des contraintes sur la structure de bandes du silicium
2.4.6 Mécanismes limitant la mobilité effective dans la couche d’inversion
2.5 Les Contraintes et l’élasticité
2.5.1 Tenseur des contraintes
2.5.2 Tenseur des déformations
2.5.3 Tenseur d’élasticité- loi de Hooke
2.5.4 La piézorésistivité du silicium
2.6 Performances des architectures à canal contraint
2.6.1 Canaux épitaxiés
2.6.2 L’effet de l’épaisseur de la couche en SiGe et la fraction molaire du germanium Ge
2.6.3 Les différentes méthodes de croissance par épitaxie
2.6.4 Les Hétérostructures à canaux doublement contraints (hétéro-épitaxie)
2.6.5 Synthèse des techniques d’introduction des contraintes et la continuité de leurs utilisation
2.7 Conclusion
3 Résultats de simulation et interprétations
3.1 Introduction
3.2 Présentation du logiciel de simulation SILVACO-TCAD
3.2.1 Les modules utilisés en simulation
3.2.2 Logique de programmation
3.2.3 Brèves descriptions de quelques étapes de conception sous ATHENA
3.2.4 Spécification de la structure sous environnement ATLAS
3.2.5 Le choix des matériaux et des modèles physiques utilisés
3.2.6 Le choix de la méthode numérique
3.2.7 Extraction et visualisation des résultats
3.3 Résultats de simulation obtenus et interprétations
3.3.1 Caractéristiques principales du P-MOSFET contraint
3.3.2 Caractéristiques de transfert et de sortie d’une hétérostructure contrainte
3.3.3 P-MOSFET biaxialement contraint à grille enterrée
3.3.4 L’hétérostructure P-MOSFET contrainte
3.3.5 Simulation de structures N-MOSFET contraintes
3.3.6 La deuxième structure N-MOSFET double grille en tension biaxiale contrainte
3.4 Conclusion
Conclusion générale