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Modelisation Et Simulation Numerique Des Proprietes Electriques Des Transistors Mos Soi Avances
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Book Synopsis Modélisation et simulation numérique des propriétés électriques des transistors MOS-SOI avancés by : Emmanuel Rauly
Download or read book Modélisation et simulation numérique des propriétés électriques des transistors MOS-SOI avancés written by Emmanuel Rauly and published by . This book was released on 1999 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE A POUR BUT DE METTRE EN EVIDENCE ET DE MIEUX COMPRENDRE A L'AIDE DE LA SIMULATION NUMERIQUE ET DE LA MODELISATION ANALYTIQUE LES PRINCIPAUX PHENOMENES PHYSIQUES POUVANT SE PRODUIRE DANS LES TRANSISTORS MOS-SOI SUB-0.1 M. LE PREMIER CHAPITRE EST UNE INTRODUCTION SUR LES PHENOMENES EXISTANT DANS LES TRANSISTORS MOS-SOI PARTIELLEMENT ET COMPLETEMENT DESERTES ET/OU A FILM EXTREMEMENT MINCE DE SILICIUM. DANS CE CHAPITRE, ON DETAILLE AUSSI LE FONCTIONNEMENT DU LOGICIEL (ATLAS) AINSI QUE LES DIFFERENTS MODELES EXISTANTS. LE DEUXIEME CHAPITRE EST UNE ETUDE APPROFONDIE DES EFFETS LIES A L'INTRODUCTION DE L'OXYDE ENTERRE (EFFETS D'AUTO-ECHAUFFEMENT, KINK ET TRANSISTOR BIPOLAIRE PARASITE). PAR AILLEURS, UN MODELE D'AUTO-ECHAUFFEMENT, VALIDE PAR L'EXPERIENCE, EST PROPOSE POUR LES TRANSISTORS MOS-SOI PARTIELLEMENT ET COMPLETEMENT DESERTES. LE CHAPITRE 3 DONNE DES SOLUTIONS POUR MINIMISER LES EFFETS DE CANAUX COURTS (DIBL ET PARTAGE DE CHARGES) ET LES EFFETS DE PORTEURS CHAUDS DANS LES TRANSISTORS MOS-SOI DESCENDANT JUSQU'A 0.05 M DE LONGUEUR DE GRILLE. ENFIN, L'OPTIMISATION DES PERFORMANCES DES TRANSISTORS MOS-SOI SUB-0.1 M EST EFFECTUEE DANS LE CHAPITRE 4. LA TENSION DE SEUIL EST AMELIOREE EN UTILISANT UNE GRILLE MID-GAP. PAR AILLEURS, LE FONCTIONNEMENT DES COMPOSANTS SOI A FILM ULTRA-MINCE DE SILICIUM ET/OU FAIBLEMENT DOPE EST ETUDIE. L'ACCUMULATION DE L'INTERFACE ARRIERE PERMET AUSSI D'AMELIORER LES PERFORMANCES ELECTRIQUES TELS QUE LA PENTE EN FAIBLE INVERSION OU L'EFFET DIBL. FINALEMENT, LE COMPOSANT DONNANT LES MEILLEURES PROPRIETES ELECTRIQUES DANS LE DOMAINE SUB-0.1 M (PENTE SOUS LE SEUIL IDEALE, COURANT DE FUITE REDUIT, COURANT DE FONCTIONNEMENT IMPORTANT, EFFETS DE CANAUX COURTS ET DE PORTEURS CHAUDS REDUITS,) EST LE TRANSISTOR MOS-SOI A DOUBLE GRILLE A INVERSION VOLUMIQUE.
Book Synopsis Mosfet Modeling for VLSI Simulation by : Narain Arora
Download or read book Mosfet Modeling for VLSI Simulation written by Narain Arora and published by World Scientific. This book was released on 2007 with total page 633 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A reprint of the classic text, this book popularized compact modeling of electronic and semiconductor devices and components for college and graduate-school classrooms, and manufacturing engineering, over a decade ago. The first comprehensive book on MOS transistor compact modeling, it was the most cited among similar books in the area and remains the most frequently cited today. The coverage is device-physics based and continues to be relevant to the latest advances in MOS transistor modeling. This is also the only book that discusses in detail how to measure device model parameters required for circuit simulations. The book deals with the MOS Field Effect Transistor (MOSFET) models that are derived from basic semiconductor theory. Various models are developed, ranging from simple to more sophisticated models that take into account new physical effects observed in submicron transistors used in today's (1993) MOS VLSI technology. The assumptions used to arrive at the models are emphasized so that the accuracy of the models in describing the device characteristics are clearly understood. Due to the importance of designing reliable circuits, device reliability models are also covered. Understanding these models is essential when designing circuits for state-of-the-art MOS ICs.
Book Synopsis Modélisation et simulation numérique des nano-transistors multi-grilles à matériaux innovants by : Mathieu Moreau
Download or read book Modélisation et simulation numérique des nano-transistors multi-grilles à matériaux innovants written by Mathieu Moreau and published by . This book was released on 2010 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Étude et modélisation compacte d'un transistor MOS SOI double-grille by : Birahim Diagne
Download or read book Étude et modélisation compacte d'un transistor MOS SOI double-grille written by Birahim Diagne and published by . This book was released on 2020-06-28 with total page 276 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Etude et modélisation du comportement électrique des transistors MOS fortement submicroniques by : Fabien Prégaldiny
Download or read book Etude et modélisation du comportement électrique des transistors MOS fortement submicroniques written by Fabien Prégaldiny and published by . This book was released on 2003 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La modélisation précise des transistors MOS pour la conception et la simulation de circuits est un défi constant en raison de la nature évolutive de la technologie CMOS. L'objectif de cette thèse est d'une part d'étudier les principaux effets résultant de la miniaturisation des TMOS et d'autre part de proposer des modèles analytiques simples et originaux permettant de les prendre en compte. Les bases physiques nécessaires à la formulation d'un modèle idéal sont présentées au chapitre 2, de même qu'un état de l'art des principaux modèles compacts de TMOS (modèles destinés à la simulation de circuits) actuellement utilisés. Le troisième chapitre est consacré à une étude détaillée du comportement capacitif extrinsèque du TMOS fortement submicronique. Un nouveau modèle de capacités parasites est également proposé puis validé à partir de simulations numériques à deux dimensions. Le quatrième chapitre fait état d'une étude approfondie des effets quantiques au sein des transistors n-MOS. L'influence des effets quantiques sur les différentes caractéristiques électriques (I-V, C-V) du TMOS est discutée. Un nouveau modèle quantique, formulé intégralement en potentiel de surface, est alors développé. Ce modèle est complètement analytique, valable de l'accumulation à l'inversion, et ne nécessite aucun paramètre d'ajustement. Utilisé conjointement à un modèle en feuille de charge, il autorise une description précise et continue des caractéristiques électriques majeures du TMOS telles que les charges, les capacités, le courant de drain, la transconductance, etc. Le nouveau modèle est finalement validé par comparaison avec des résultats expérimentaux de différentes technologies CMOS avancées. En conclusion, cette thèse démontre qu'une approche pragmatique de la modélisation compacte permet de réaliser des modèles simples, efficaces et physiquement cohérents.
Book Synopsis Propriétés électriques et modélisation des dispositifs MOS avanvés by : So Jeong Park
Download or read book Propriétés électriques et modélisation des dispositifs MOS avanvés written by So Jeong Park and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Selon la feuille de route des industriels de la microélectronique (ITRS), la dimension critiqueminimum des MOSFET en 2026 ne devrait être que de 6 nm [1]. La miniaturisation du CMOS reposeessentiellement sur deux approches, à savoir la réduction des dimensions géométriques physiques etdes dimensions équivalentes. La réduction géométrique des dimensions conduit à la diminution desdimensions critiques selon la « loi » de Moore, qui définit les tendances de l'industrie dessemiconducteurs. Comme la taille des dispositifs est réduite de façon importante, davantage d'effortssont consentis pour maintenir les performances des composants en dépit des effets de canaux courts,des fluctuations induites par le nombre de dopants.... [2-4]. D'autre part, la réduction des dimensionséquivalentes devient de plus en plus importante de nos jours et de nouvelles solutions pour laminiaturisation reposant sur la conception et les procédés technologiques sont nécessaires. Pour cela,des solutions nouvelles sont nécessaires, en termes de matériaux, d'architectures de composants et detechnologies, afin d'atteindre les critères requis pour la faible consommation et les nouvellesfonctionnalités pour les composants futurs (“More than Moore” et “Beyond CMOS”). A titred'exemple, les transistors à film mince (TFT) sont des dispositifs prometteurs pour les circuitsélectroniques flexibles et transparents.
Book Synopsis Etude et modélisation compacte d'un transistor MOS SOI double-grille dédié à la conception by : Birahim Diagne
Download or read book Etude et modélisation compacte d'un transistor MOS SOI double-grille dédié à la conception written by Birahim Diagne and published by . This book was released on 2007 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous proposons un modèle compact du transistor MOS double-grille silicium sur isolant (SOI) en mode de fonctionnement symétrique. Le modèle est basé sur le formalisme EKV et offre les caractéristiques suivantes : une expression analytique simple décrivant le comportement statique et dynamique du dispositif, des relations "directes" entre charges-tensions et tensions-courant, une méthode de calcul numérique robuste et rapide, une implémentation aisée du modèle dans un langage de haut niveau tel que VHDL-AMS permettant ainsi une simulation rapide et précise des caractéristiques électriques. Le modèle prend en compte non seulement les effets de petites géométries tels que l'abaissement de la barrière de potentiel induit par le drain; le partage de charge, la dégradation de la pente sous le seuil ainsi que la réduction de la mobilité des porteurs, mais également les effets dynamiques extrinsèques. Il a été validé pour des dispositifs de longueur de canal de 60nm. Savalidation a été effectuée par comparaison de ses résultats avec ceux obtenus sur le simulateur de composants Atlas/SILVACO.
Book Synopsis Etude et modélisation des effets électriques dans les transistors MOS avancés by : Fabien Gilibert (Ingénieur INSA).)
Download or read book Etude et modélisation des effets électriques dans les transistors MOS avancés written by Fabien Gilibert (Ingénieur INSA).) and published by . This book was released on 2006 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A cause de la réduction des dimensions des dispositifs de la micro-électronique, de nombreux effets électriques apparaissent dans les transistors MOS. La contrainte mécanique, le confinement quantique et les fuites sont encore mal pris en compte par les modèles SPICE. L'objectif de cette thèse est d'étudier ces nouveaux effets puis de proposer des solutions valables pour les modèles compacts. Le premier chapitre ne présente pas seulement les bases nécessaires à la modélisation des dispositifs MOS, il donne aussi des exemples de calculs de structures de bandes. Ensuite, ces calculs sont utilisés pour déterminer des propriétés du silicium contraint prêtes à être utilisées dans un simulateur. Le second chapitre traite de la simulation de capacités MOS. Le confinement quantique des porteurs dans le canal et la grille des transistors ainsi que ses conséquences sont étudiés. Un modèle compact est proposé pour prendre en compte ces effets. De plus, des capacités en silicium contraint sont simulées en utilisant les résultats du premier chapitre, elles sont confrontées avec succès à des mesures. Dans le troisième chapitre deux types de fuites sont étudiées : les fuites de grille et de drain. Au sujet de la fuite de grille, un modèle segmenté original est proposé pour modéliser le phénomène de dépolarisation du canal. Au sujet de la fuite de drain, un modèle compact complet de GIDL comprenant le GIDL assisté par pièges est construit et validé sur plusieurs technologies. Le quatrième chapitre est dédié à la validation des modèles compacts. Une vue d'ensemble des modèles existants est donnée. Les principaux problèmes rencontrés sont analysés et des solutions sont proposées
Book Synopsis Simulation numérique et modélisation des transistors MOS sur silicium sur isolant à inversion volumique by : Mohcine Benachir
Download or read book Simulation numérique et modélisation des transistors MOS sur silicium sur isolant à inversion volumique written by Mohcine Benachir and published by . This book was released on 1989 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS LA PREMIERE PARTIE DE LA THESE, NOUS PRESENTONS UN NOUVEAU MODE DE FONCTIONNEMENT DES TRANSISTORS MOS SUR SILICIUM SUR ISOLANT, QUI CONSISTE DANS L'INVERSION FORTE ET TOTALE DU FILM DE SILICIUM. NOUS PRESENTONS ENSUITE LES AVANTAGES INDUITS PAR CE NOUVEAU MODE DE FONCTIONNEMENT. NOUS MONTRONS AUSSI QU'IL EST POSSIBLE D'ETABLIR, DANS LES DEUX CAS EXTREMES DE TRANSISTORS A FILM DE SILICIUM RESPECTIVEMENT TRES MINCE ET TRES EPAIS, DES MODELES ANALYTIQUES SIMPLES QUI DECRIVENT ADEQUATEMENT LE FONCTIONNEMENT ELECTRIQUE DES TMOS A VOLUME INVERSE (TMOS-VI) EN REGIME OHMIQUE. LA DEUXIEME PARTIE EST CONSACREE A LA PRESENTATION DES DIVERSES TECHNIQUES NUMERIQUES ET EQUATIONS PHYSIQUES QUE NOUS AVONS RETENUES POUR LA REALISATION DU SIMULATEUR ELECTRIQUE BIDIMENSIONNEL DES STRUCTURES TMOS-SSI: ISIS II. L'OBJET DE LA TROISIEME PARTIE EST D'ILLUSTRER LES POSSIBILITES D'ETUDES PAR LA SIMULATION ELECTRIQUE DES DISPOSITIFS SSI, OFFERTES PAR ISIS II
Book Synopsis Conception, fabrication, caractérisation et modélisation de transistors MOSFET haute tension en technologie avancée SOI (Silicon-On-Insulator) by : Antoine Litty
Download or read book Conception, fabrication, caractérisation et modélisation de transistors MOSFET haute tension en technologie avancée SOI (Silicon-On-Insulator) written by Antoine Litty and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A l'heure où la miniaturisation des technologies CMOS sur substrat massif atteint des limites, la technologie FDSOI (silicium sur isolant totalement déserté) s'impose comme une alternative pour l'industrie en raison de ses meilleures performances. Dans cette technologie, l'utilisation d'un substrat SOI ultramince améliore le comportement des transistors MOSFETs et garantit leur intégrité électrostatique pour des dimensions en deçà de 28nm. Afin de lui intégrer de nouvelles fonctionnalités, il devient nécessaire de développer des applications dites « haute tension » comme les convertisseurs DC/DC, les régulateurs de tension ou encore les amplificateurs de puissance. Cependant les composants standards de la technologie CMOS ne sont pas capables de fonctionner sous les hautes tensions requises. Pour répondre à cette limitation, ces travaux portent sur le développement et l'étude de transistors MOS haute tension en technologie FDSOI. Plusieurs solutions sont étudiées à l'aide de simulations numériques et de caractérisations électriques : l'hybridation du substrat (gravure localisée de l'oxyde enterré) et la transposition sur le film mince. Une architecture innovante sur SOI, le Dual Gound Plane EDMOS, est alors proposée, caractérisée et modélisée. Cette architecture repose sur la polarisation d'une seconde grille arrière pour offrir un compromis RON.S/BV prometteur pour les applications visées.
Book Synopsis Modélisation numérique et caractérisation en bruit basse fréquence de transistor MOS avancés by : Jimmy Armand
Download or read book Modélisation numérique et caractérisation en bruit basse fréquence de transistor MOS avancés written by Jimmy Armand and published by . This book was released on 2008 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse porte sur la modélisation numérique des transistors MOS avancés en vue d'élaborer des outils de caractérisation en bruit basse fréquence (BF) prenant en compte les effets liés à la miniaturisation. Dans le premier chapitre, un rappel du principe de fonctionnement du transistor MOS est présenté, ainsi que les problèmes rencontrés actuellement dans les dispositifs ultimes. Le deuxième chapitre se focalise plus précisément sur la physique des semiconducteurs en vue de la simulation numérique des effets liés à la miniaturisation. Le troisième chapitre porte sur les différentes origines du bruit en 1/f dans les MOSFETs ainsi que la modélisation en bruit BF des courants du drain et de la grille. Un modèle numérique de bruit BF se basant sur les fonctions de Green et adapté aux oxydes ultrafins a été développé. Le dernier chapitre est consacré à la caractérisation. Des mesures de bruit BF, après stress par porteurs chauds et par injection Fowler Nordheim, sont analysées à partir des modèles développés. Nous avons également menée une étude portant sur l'impact de la nitruration de l'oxyde. Les résultats obtenus ont montré une forte correspondance entre le profil de défauts lents extraits à partir des mesures BF et celui des atomes d'azotes présents dans l'oxyde.
Book Synopsis Modélisation et caractérisation des transistors SOI by : Daniela Munteanu
Download or read book Modélisation et caractérisation des transistors SOI written by Daniela Munteanu and published by . This book was released on 1999 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CETTE THESE EST DE CONTRIBUER A L'ANALYSE ET A L'OPTIMISATION DES MATERIAUX SOI ET AU DEVELOPPEMENT DE MODELES PHYSIQUES ET DE METHODES DE CARACTERISATION ADAPTEES AUX DISPOSITIFS SOI. DANS LE PREMIER CHAPITRE, NOUS RAPPELONS L'INTERET DE LA TECHNOLOGIE SOI, SES AVANTAGES ET SES INCONVENIENTS PAR RAPPORT A LA TECHNOLOGIE SI MASSIF. LE DEUXIEME CHAPITRE EST CONSACRE A LA CARACTERISATION DU MATERIAU, EN UTILISANT LA TECHNIQUE -MOSFET, METHODE TRES APPROPRIEE POUR COMPARER LA QUALITE ET LES PARAMETRES ELECTRIQUES DES DIFFERENTES STRUCTURES SOI. UNE ANALYSE APPROFONDIE DE LA VALIDITE DE CETTE TECHNIQUE EST REALISEE PAR SIMULATION NUMERIQUE. LA TECHNIQUE -MOSFET EST ENSUITE APPLIQUEE A L'ANALYSE DE PLUSIEURS MATERIAUX SOI ET DE CERTAINS PROCEDES TECHNOLOGIQUES. LE TROISIEME CHAPITRE PORTE SUR LA CARACTERISATION DES DISPOSITIFS SOI FINIS, AVEC UNE ETUDE DETAILLEE DU FONCTIONNEMENT EN HAUTE ET BASSE TEMPERATURE. NOUS PRESENTONS UNE ANALYSE DE TRANSISTORS SOI ULTIMES : (A) LE FONCTIONNEMENT EN BASSE TEMPERATURE DU DT-MOS EST ETUDIE EXPERIMENTALEMENT ET SES AVANTAGES PAR RAPPORT AUX STRUCTURES CLASSIQUES SONT MIS EN EVIDENCE ; (B) DES MESURES SUR DES TMOS ULTRA-MINCES DEMONTRENT LEUR FONCTIONNALITE AINSI QUE L'IMPACT DE MECANISMES PHYSIQUES PARTICULIERS (INVERSION VOLUMIQUE, FORT COUPLAGE DES INTERFACES, EFFETS QUANTIQUES). LE QUATRIEME CHAPITRE EST CONSACRE A L'ANALYSE ET A LA MODELISATION DES MECANISMES TRANSITOIRES DANS LES TMOS/SOI. DIFFERENTS TYPES DE TRANSITOIRES DU COURANT DE DRAIN (OVERSHOOT ET UNDERSHOOT, SIMPLE ET DOUBLE GRILLE) SONT MESURES ET SIMULES AVEC ATLAS ET SOI-SPICE. CES PHENOMENES SONT UTILISES A L'EXTRACTION DE LA DUREE DE VIE DES PORTEURS, PARAMETRE ESSENTIEL QUI REFLETE LA QUALITE DU FILM SOI.
Book Synopsis MODELISATION PHYSIQUE DU VIEILLISSEMENT ET METHODES D'EXTRACTION DES PARAMETRES DES TRANSISTORS MOS SUBMICRONIQUES SUR SILICIUM MASSIF ET SOI by : ABDELKADER.. HASSEIN-BEY
Download or read book MODELISATION PHYSIQUE DU VIEILLISSEMENT ET METHODES D'EXTRACTION DES PARAMETRES DES TRANSISTORS MOS SUBMICRONIQUES SUR SILICIUM MASSIF ET SOI written by ABDELKADER.. HASSEIN-BEY and published by . This book was released on 1993 with total page 150 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA REDUCTION DES DIMENSIONS DES DISPOSITIFS ELEMENTAIRES COMPOSANT LES CIRCUITS INTEGRES, A ETE RENDUE POSSIBLE PAR LES PROGRES DE LA TECHNOLOGIE MICROELECTRONIQUE. L'AUGMENTATION DE LA DENSITE D'INTEGRATION INDUIT UN ACCROISSEMENT DES CHAMPS ELECTRIQUES A L'INTERIEUR DU TRANSISTOR, D'OU UNE INJECTION DE PORTEURS CHAUDS DANS L'OXYDE DE GRILLE ET UNE CREATION DE DEFAUTS. LA COMPREHENSION DES MECANISMES PHYSIQUES DE DEGRADATION EST FONDAMENTALE POUR ABOUTIR A DES SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES PERMETTANT D'ATTENUER LE PHENOMENE DE VIEILLISSEMENT. CETTE COMPREHENSION EST LE FRUIT D'ETUDES MENEES SUR LA DEGRADATION DES PERFORMANCES DES DISPOSITIFS DANS LE BUT D'EVALUER L'AMPLEUR ET LA NATURE DES DOMMAGES ENGENDRES. L'OBJECTIF DE NOTRE TRAVAIL N'EST PAS D'EFFECTUER UNE ETUDE SYSTEMATIQUE DU VIEILLISSEMENT, MAIS DE DEVELOPPER ET DE METTRE AU POINT DES MODELES ET DES METHODES SPECIFIQUES DE CARACTERISATION DE TRANSISTORS MOS DEGRADES ULTRA-COURTS. AINSI, NOUS ABORDERONS LA SIMULATION ET LA MODELISATION DES TMOS, EN NOUS CONCENTRANT SUR LE CAS DES CANAUX DE TYPE P. CECI NOUS PERMETTRA DE METTRE AU POINT DES METHODES EFFICACES D'EXTRACTION DE PARAMETRES. LES TECHNOLOGIES SILICIUM SUR ISOLANT OU SOI (SILICON ON INSULATOR) APPARAISSENT COMME UNE ALTERNATIVE INTERESSANTE POUR LA MICROELECTRONIQUE, POUVANT SERIEUSEMENT CONCURRENCER LES TECHNOLOGIES PLUS CLASSIQUES SUR SILICIUM MASSIF. NOUS ABORDONS EN DETAIL LE PROBLEME DU COUPLAGE DES INTERFACES DANS LES TMOS SOI ULTRA-MINCES. ON TRAITE AUSSI DE LA MODELISATION DES EFFETS DES DEGRADATIONS DANS LES TMOS SOI ULTRA-COURTS AFIN DE MIEUX COMPRENDRE LES ASPECTS TYPIQUES ET COMPLEXES LIES AU VIEILLISSEMENT DE CES TRANSISTORS
Book Synopsis Simulation, Fabrication Et Caractérisation Électrique de Transistors MOS Avancés Pour Une Intégration 3D Monolithique by : Daphnée Bosch
Download or read book Simulation, Fabrication Et Caractérisation Électrique de Transistors MOS Avancés Pour Une Intégration 3D Monolithique written by Daphnée Bosch and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nowadays, Microelectronics industry must handle a real “data deluge” and a growing demand of added functionalities due to the new market sector of Internet Of Things, 5G but also Artificial Intelligence... At the same time, energy becomes a major issue and new computation paradigms emerge to break the traditional Von-Neumann architecture. In this context, this PhD manuscript explores both 3D monolithic integration and nano-electronic devices for In-Memory Computing. First, 3D monolithic integration is not seen only as an alternative to Moore's law historic scaling but also to leverage circuit diversification. The advantages of this integration are analysed in depth and in particular an original top-tier Static Random Access Memories (SRAM) assist is proposed, improving significantly SRAM stability and performances without area overhead. In a second time, an original transistor architecture, called junctionless, suitable for 3D-monolithic integration is studied in detail. Devices are simulated, fabricated and electrically characterised for mixed digital/analog applications. In particular, the impact of channel doping density on mismatch is tackled. Also, low temperature (
Book Synopsis Caractérisation électrique de transistors sans jonctions avec simulation numérique by : Dae-Young Jeon
Download or read book Caractérisation électrique de transistors sans jonctions avec simulation numérique written by Dae-Young Jeon and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'invention du premier transistor à Bell lab's, dans le groupe de W. Shockley, en 1947 a été suivie d'une ère de développement des circuits intégrés (IC). Depuis plusieurs dizaines d'années, la dimension critique des transistors métal/oxyde/semi-conducteurs (les transistors MOS), la longueur physique de la grille, a diminué à un rythme régulier. Cette évolution, motivée par des raisons économiques, a été anticipée par G. Moore, et est de ce fait connue sous le nom de "loi de Moore". La dimension de grille a d'ores et déjà été réduite de plus de 2 ordres de grandeur et, dans son édition2012, l'association ITRS prédit qu'elle décroîtra encore, de 22nm en 2011 à environ 6nm en 2026 [1].Toutefois, cette réduction des dimensions fait apparaître un certain nombre d'effets secondaires qui altèrent le fonctionnement idéal des transistors MOS [2].
Book Synopsis Caractérisation, mécanismes et applications mémoire des transistors avancés sur SOI by : Sungjae Chang
Download or read book Caractérisation, mécanismes et applications mémoire des transistors avancés sur SOI written by Sungjae Chang and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail présente les principaux résultats obtenus avec une large gamme de dispositifs SOI avancés, candidats très prometteurs pour les futurs générations de transistors MOSFETs. Leurs propriétés électriques ont été analysées par des mesures systématiques, agrémentées par des modèles analytiques et/ou des simulations numériques. Nous avons également proposé une utilisation originale de dispositifs FinFETs fabriqués sur ONO enterré en fonctionnalisant le ONO à des fins d'application mémoire non volatile, volatile et unifiées. Après une introduction sur l'état de l'art des dispositifs avancés en technologie SOI, le deuxième chapitre a été consacré à la caractérisation détaillée des propriétés de dispositifs SOI planaires ultra- mince (épaisseur en dessous de 7 nm) et multi-grille. Nous avons montré l'excellent contrôle électrostatique par la grille dans les transistors très courts ainsi que des effets intéressants de transport et de couplage. Une approche similaire a été utilisée pour étudier et comparer des dispositifs FinFETs à double grille et triple grille. Nous avons démontré que la configuration FinFET double grille améliore le couplage avec la grille arrière, phénomène important pour des applications à tension de seuil multiple. Nous avons proposé des modèles originaux expliquant l'effet de couplage 3D et le comportement de la mobilité dans des TFTs nanocristallin ZnO. Nos résultats ont souligné les similitudes et les différences entre les transistors SOI et à base de ZnO. Des mesures à basse température et de nouvelles méthodes d'extraction ont permis d'établir que la mobilité dans le ZnO et la qualité de l'interface ZnO/SiO2 sont remarquables. Cet état de fait ouvre des perspectives intéressantes pour l'utilisation de ce type de matériaux aux applications innovantes de l'électronique flexible. Dans le troisième chapitre, nous nous sommes concentrés sur le comportement de la mobilité dans les dispositifs SOI planaires et FinFET en effectuant des mesures de magnétorésistance à basse température. Nous avons mis en évidence expérimentalement un comportement de mobilité inhabituel (multi-branche) obtenu lorsque deux ou plusieurs canaux coexistent et interagissent. Un autre résultat original concerne l'existence et l'interprétation de la magnétorésistance géométrique dans les FinFETs.L'utilisation de FinFETs fabriqués sur ONO enterré en tant que mémoire non volatile flash a été proposée dans le quatrième chapitre. Deux mécanismes d'injection de charge ont été étudiés systématiquement. En plus de la démonstration de la pertinence de ce type mémoire en termes de performances (rétention, marge de détection), nous avons mis en évidence un comportement inattendu : l'amélioration de la marge de détection pour des dispositifs à canaux courts. Notre concept innovant de FinFlash sur ONO enterré présente plusieurs avantages: (i) opération double-bit et (ii) séparation de la grille de stockage et de l'interface de lecture augmentant la fiabilité et autorisant une miniaturisation plus poussée que des Finflash conventionnels avec grille ONO.Dans le dernier chapitre, nous avons exploré le concept de mémoire unifiée, en combinant les opérations non volatiles et 1T-DRAM par le biais des FinFETs sur ONO enterré. Comme escompté pour les mémoires dites unifiées, le courant transitoire en mode 1T-DRAM dépend des charges non volatiles stockées dans le ONO. D'autre part, nous avons montré que les charges piégées dans le nitrure ne sont pas perturbées par les opérations de programmation et lecture de la 1T-DRAM. Les performances de cette mémoire unifiée multi-bits sont prometteuses et pourront être considérablement améliorées par optimisation technologique de ce dispositif.
Book Synopsis Modélisation et simulation du transport quantique dans les transistors MOS nanométriques by : Marc Bescond
Download or read book Modélisation et simulation du transport quantique dans les transistors MOS nanométriques written by Marc Bescond and published by . This book was released on 2004 with total page 196 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La réduction régulière de la taille des transistors conduit aujourd'hui à des dispositifs nano-métriques dans lesquels les effets quantiques sont de plus en plus prédominants. Ce travail modélise des transistors MOSFET ultimes et détermine l'impact des effets quantiques dans les architectures multi-grilles émergeantes. Nous utilisons le formalisme auto-cohérent des fonctions de Green hors-équilibre exprimé dans la théorie des liaisons fortes. Nous simulons tout d'abord un transistor double-grille 2D confiné, dans lequel l'axe source-drain est représenté par une chaîne atomique. Nous étudions l'amplitude du courant tunnel source-drain en fonction de la longueur de grille et montrons que les transistors conservent des caractéristiques électriques acceptables jusqu'à une longueur de grille de 7 nm. Nous développons ensuite un modèle 3D pour décrire les architectures à nano-fil de silicium (Trigate, Pi-gate, Omega-gate, Gate-all-around). Une étude détaillée illustre plusieurs concepts de la théorie de transport de Landauer (quantum de conductance, résistance des réservoirs) et compare les performances électriques de chaque configuration de grille. Nous discutons l'influence du contrôle électrostatique en fonction de la longueur de grille et des dimensions de la section transverse. Enfin, nous proposons un modèle capable de traiter la présence de défauts ponctuels dans de tels composants 3D et analysons l'impact de leur type et de leur position.
