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Thèse soutenue

Propriétés électriques et modèles physiques des composants mos/soi (simox) à température ambiante et cryogénique

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Auteur / Autrice : Jalal Jomaah
Direction : Francis Balestra
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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L'objectif de cette these est d'etudier les composants mos des technologies silicium sur isolant (soi) dans une large gamme de temperature pour caracteriser et modeliser les mecanismes physiques specifiques de ces transistors en vue d'applications conventionnelles et a basse temperature (cryomicroelectronique). Une synthese des techniques pour la realisation de l'isolation dielectrique est d'abord presentee, puis l'interet de telles structures est rappele. Le deuxieme chapitre est relatif au comportement des principaux parametres electriques des tmos en fonction de la temperature t, de l'ambiante jusqu'a une temperature proche de l'helium liquide. Dans le troisieme chapitre, une modelisation des principaux mecanismes physiques des tmos/soi dans diverses gammes de temperature a ete realisee. Les phenomenes de verrouillage (latch) et de claquage sont presentes. Un modele pour l'effet d'auto-echauffement permettant d'extraire la resistance thermique et l'exces de temperature en fonction de t est propose. Le dibl est ensuite etudie en fonction de t. Une analyse detaillee du courant gidl est egalement presentee en se basant sur le calcul exact de la transparence w. K. B. Et la reduction tres forte du courant gidl a basse temperature est soulignee. Enfin, la reduction de la degradation par porteurs chauds en mode d'inversion volumique a ete montree. Le dernier chapitre est consacre a l'etude du bruit electrique basse frequence dans les composants simox controles par une ou deux grilles. Les sources de bruit ont ete determinees, l'influence de l'effet kink a egalement ete etudiee et un programme de simulation numerique a ete developpe et utilise afin de mieux comprendre les mecanismes physiques a l'origine du bruit electrique dans les transistors mos/soi a films minces