Modélisation des phénomènes de transport dans les structures MOS - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2016

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.
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  • HAL Id : tel-01774538 , version 1

Citer

Farid Bourouba, Zahir Ouennoughi. Modélisation des phénomènes de transport dans les structures MOS. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Ferhat Abbas Setif 1 Algérie, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01774538⟩
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