Modeling of transport phenomena in MOS structures
Modélisation des phénomènes de transport dans les structures MOS
Résumé
The race for miniaturization of integrated circuits causes the appearance of a
number of parasitics effects, from degrading the electricals characteristics of the
devices. These are the gate leakage increasing with the reduction of the dielectric
thickness in the capacitor MOS. In this context, it is more precisely to achieve
structures (capacitor) MOS / 4H-SiC and study the electrical behavior of the system
(SiO2=SiC) formed to assess its quality, which aims to gain perfect knowledge
and a good mastery of current transport phenomena of leakage through the gate
oxide. Thus, in a first step, from this characterization at room temperature, we see
different conduction mechanisms oxide appeared in different electric field regions
and with the least squares method we can extract more physicals parameters of
the structure. Then we are interested in this study for the influence of temperature
on the Fowler -Nordheim emission, as it plays a dominant role, especially in the
destruction of the components, by using the three proposed models, the model of
Good-Muller, the model of Snow-Lenzlinger and the model of Pananakakis, this
study requires the use of non-deterministic optimization methods such as simulated
annealing method and genetic algorithms method. Finally, we examine the
extraction of physicals parameters in real structure based on 4H-SiC by using the
genetic algorithm method.
La course à la miniaturisation des circuits intégrés provoque l'apparition d'un certain
nombre d'effets parasites, venant dégrader les caractéristiques électriques des
dispositifs. Ce sont les fuites de grille croissant avec la réduction de l'épaisseur
de diélectrique dans la capacité MOS. Dans ce cadre, il s'agit plus précisément
de réaliser des structures (capacité) MOS/4H-SiC et d'étudier le comportement
électrique du système (SiO2/SiC) formés afin d'en évaluer sa qualité, dont le but
est d'acquérir une parfaite connaissance et une bonne maitrise des phénomènes
de transports de courant de fuite à travers l'oxyde de grille. Aussi, dans un premier
temps, à partir de cette caractérisation à température ambiante, différents
mécanismes de conduction à travers l'oxyde sont apparus dans différentes gammes
de champ électrique et avec la méthode des moindres carrés nous pouvons extraire
plusieurs paramètres physiques de la structure. Nous nous intéressons ensuite à
l'étude en température de l'émission Fowler-Nordheim, car il joue un role dominant,
notamment dans la destruction des composants, en utilisant les trois modèles
proposés, le modèle de Good-Muller, le modèle de Snow-Lenzlinger et le modèle de
Pananakakis, cette étude nécessite l'utilisation des méthodes d'optimisation non
déterministe comme la méthode du recuit simulé et la méthode des algorithmes
génétiques. Enfin, nous avons étudier l'extraction des paramètres physiques dans
les structures réelles à base de 4H-SiC en utilisant la méthode des algorithmes
génétiques.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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