Transport properties and low-frequency noise in low-dimensional structures

• Auteur / Autrice : Do Young Jang
• Direction : Laurent Montès, Gérard Ghibaudo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et technologie industrielles
• Date : Soutenance le 05/12/2011
• Etablissement(s) : Grenoble en cotutelle avec 239 - Korea University
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut de la Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique
• Jury : Président / Présidente : Mireille Mouis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Montès, Gérard Ghibaudo, Gyu tae Kim, Iran Siqueira lima, Luis paulo Lopes favero, Pierre eymard Biron
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jong-wan Jung, Jong-tae Park, Bruce h. Krogh

Mots clés

Mots clés libres

Transport électrique

Bruit à basse fréquence

Caractérisation électrique

Extraction de paramètres

Modélisation

Simulation

Transistors

Nanofils

FinFET

Transistor FET sans jonction

CNT

Graphene

Electrical transport

Low-frequency noise

Electrical characterization

Parameter extraction

Modeling

Simulation

Transistors

Nanofils

FinFET

Junctionless FET

CNT

Graphene

Résumé

Les propriétés électriques et physiques de structures à faible dimensionalité ont été étudiées pour des applications dans des domaines divers comme l’électronique, les capteurs. La mesure du bruit bruit à basse fréquence est un outil très utile pour obtenir des informations relatives à la dynamique des porteurs, au piègeage des charges ou aux mécanismes de collision. Dans cette thèse, le transport électronique et le bruit basse fréquence mesurés dans des structures à faible dimensionnalité comme les dispositifs multi-grilles (FinFET, JLT…), les nanofils 3D en Si/SiGe, les nanotubes de carbone ou à base de graphène sont présentés. Pour les approches « top-down » et « bottom-up », l’impact du bruit est analysé en fonction de la dimensionalité, du type de conduction (volume vs surface), de la contrainte mécanique et de la présence de jonction metal-semiconducteur.

Electrical and physical properties of low-dimensional structures have been studied for the various applications such as electronics, sensors, and etc. Low-frequency noise measurement is also a useful technique to give more information for the carrier dynamics correlated to the oxide traps, channel defects, and scattering. In this thesis, the electrical transport and low-frequency noise of low-dimensional structure devices such as multi-gate structures (e.g. FinFETs and Junctionless FETs), 3-D stacked Si/SiGe nanowire FETs, carbon nanotubes, and graphene are presented. From the view point of top-down and bottom-up approaches, the impacts of LF noise are investigated according to the dimensionality, conduction mechanism (surface or volume conduction), strain technique, and metal-semiconductor junctions.