Thèse soutenue

Simulation numerique et caracterisation d'effets bidimensionnels dans les transistors en couches minces a base de silicium amorphe hydrogene

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Auteur / Autrice : SANDRINE MARTIN
Direction : Denis Mencaraglia
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Nous presentons dans ce memoire une analyse bidimensionnelle du comportement des transistors en couches minces a base de silicium amorphe hydrogene. Cette etude est effectuee a la fois sur le plan experimental et sur le plan theorique grace au developpement d'un simulateur numerique bidimensionnel prenant en compte les specificites du silicium amorphe, et plus particulierement la densite d'etats dans la bande interdite. Ce simulateur nous permet de mettre en evidence les mecanismes physiques mis en jeu dans differents regimes de fonctionnement du transistor, a la fois dans l'obscurite et sous eclairement. Lorsque le tft est dans l'etat passant, nous pouvons observer une degradation significative des performances du transistor en terme de mobilite d'effet de champ, qui est attribuee a l'existence de resistances d'acces au canal de conduction depuis les contacts de source et de drain. Apres avoir analyse l'origine physique de telles resistances parasites, nous presentons leur sensibilite aux parametres geometriques et physiques du tft. En ce qui concerne le comportement du tft sous eclairement, nous mettons tout d'abord en evidence differents regimes de fonctionnement selon les plages de tension de grille considerees. Puis nous precisions la nature physique du courant dans chacun de ces regimes et le role des conditions de polarisation et d'eclairement du composant, ainsi que l'influence des parametres geometriques et des caracteristiques physiques internes du tft. Enfin, nous mettons a profit l'analyse du comportement du tft sous eclairement pour etudier la stabilite electrique du composant. Plus precisement, nous montrons qu'il est possible, grace a l'etude du comportement du tft sous eclairement avant et apres contrainte, de separer les effets de modifications de la qualite electronique de la couche de silicium de ceux dus a l'injection de charge dans l'isolant de grille