Modeling of advanced nanometer scale MOSFETs devices with the multi-subband Monte Carlo approach

• Auteur / Autrice : Luca Lucci
• Direction : Sorin Cristoloveanu, Luca Selmi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Micro et nanoélectronique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transport des électrons, Théorie du

Technologie silicium sur isolant

MOS complémentaires

Mots clés libres

Transport de canal , Matériaux

Transport de canal , Modélisation

Orientation en crystal

Monte Carlo multi-subband (simulateur)

Résumé

The design of nanoscale CMOS devices poses new challenges to the TCAD community. The potential advantages of innovative device architectures incorporating different channel materials (Si, Ge, strained-Si) and crystal orientations need to be assessed. The body thickness of Ultra-Thin-Body (UTB) SOI devices has become a new design parameter, and its influence on the channel transport properties must be evaluated for device optimization. Ln order to tackle all these modeling issues in a general framework, a new self-consistent Multi-Subband Monte Carlo simulator for nano-MOSFETs has been developed. It rigorously accounts for the effect of quantization on the electrostatics, the transport mass and the scattering rates.

La conception des dispositifs CMOS à l'échelle nanométrique pose de nouveaux défis à la communauté de la simulation des composants (TCAD), à savoir : Les avantages potentiels des architectures innovantes de dispositif incorporant les différents matériaux de canal (Si, Ge, contrainted Si) et les orientations en cristal doivent être évalués. L'épaisseur du film des dispositifs réalisé sur substrats ultra mince SOI est devenue un nouveau paramètre de conception, et son influence sur les propriétés de transport de canal doit être également évalué. Afin d'étudier tous ces problèmes de modélisation, nous avons développé un nouveau simulateur Monte Carlo Multi Subband auto consistent, prenant en compte de manière rigoureuse l'effet du confinement quantique sur l'électrostatique, la masse de transport et les probabilité de collisions.