Étude de la faisabilité de transistors à effet de champ à hétérojonction et a grille isolée, HIGFET

par Philippe Dollfus

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de René Castagné.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'étude d'un transistor appelé HIGFET (Heterojunction Insulated Gate FET) qui offre les avantages des hautes mobilités du TEGFET (ou HEMT) tout en adoptant le principe d'une grille isolée. Le HIGFET exploite un canal d'électrons accumulés contre une hétéro-interface épitaxiée en accord de maille. Le matériau grand gap sur lequel est déposé l'isolant n'a ici qu'un rôle d'espaceur : il s'interpose entre les électrons de conduction et les défauts de l'interface isolant amorphe-semiconducteur qui affectent le transport des électrons froids dans la zone de commande (entrée du canal) du MISFET à accumulation. Le premier chapitre commence par un bref rappel sur le principe des différentes structures comparables au HIGFET (HEMT, SISFET, MISFET). Nous faisons ensuite la synthèse se des données expérimentales concernant les paramètres physiques et technologiques importants pour l'élaboration et le fonctionnement du transistor. Le second chapitre consiste en une première approche du fonctionnement du HIGFET sous l'aspect du contrôle du canal par la grille en fonction des paramètres physiques des matériaux envisagés et en tenant compte de l'état de l'art technologique; à cet effet, un logiciel de simulation du comportement capacitif de diodes MISS (métal-isolant-semiconducteurs) unidimensionnelles a été mis au point. Le troisième chapitre rend compte de simulations Monte-Carlo de structures HIGFET Si02/lnA1As/GaInAs et Si02/lnP/GalnAs sur substrat InP. Ces modélisations ont permis décrire le transport des électrons dans le canal et d'évaluer les performances intrinsèques du composant.

  • Titre traduit

    Feasibility study of heterojunction and insulated gate field effect transistors, HIGFET


  • Résumé

    The present work shows a study of a III- V compound device: the HIGFET (Heterojunction Insulated Gate FET. In this transistor the channel is controlled by an insulated gate and, as in HEMTs, exhibits high mobility properties and a large sheet charge density due to the electron accumulation near a lattice-matched hetero-interface. The insulator is deposited on a high band gap semiconductor which works as a spacer that puts the channel away from the insulator­ semiconductor interfacial defects which damage the electronic transport properties in classical enhanced MISFET. In the first part the physical principles of different classical structures (HEMT, SISFET, MISFET) are studied in comparison to the HIGFET. Then, experimental datas about the physical and technological material parameters are compiled. The second part reports a feasibility and working estimate of the HIGFET consistently with the physical material properties and state of art. On this purpose, simulations of MISS (metal­ insulator-semiconductors) capacitances have been performed to study HIGFET basic structure. In the third part the results of Monte-Carlo simulations of InP based HIGFETs (Si02/lnA1As/GaInAs and Si02/lnP/GalnAs) are presented. These modelizations allowed us to describe the electronic transport in the channel and to evaluate the intrinsic electrical characteristics of this device.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (156 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. [139]-156

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paris-Saclay (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1989)129
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-035405
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