Fabrication, simulation et caractérisation des propriétés de transport de composants à effet de champ latéral sur substrat de soi (Silicon-on-insulator)

À la base de l’évolution de la technologie microélectronique actuelle, la réduction des dimensions critiques des MOSFET standards pour améliorer leurs performances électriques a atteint depuis quelques années ses limites physiques. L’utilisation de nanocomposants innovateurs ayant une configuration planaire, comme solution de remplacement, semble être une voie prometteuse pour certaines applications. Les diodes autocommutantes, Self-Switching Diodes (SSD), en font partie. Les SSD sont des composants unipolaires à deux accès ayant une caractéristique I-V non-linéaire semblable à celle d’une diode bipolaire. Leur configuration planaire rend leur fabrication plus facile et réduit considérablement les capacités parasites intrinsèques. Cette thèse porte sur la fabrication, la simulation et la caractérisation électrique de SSD fabriquées sur des substrats en SOI (Silicon-On-Insulator). Les dispositifs SSD ont été réalisés au départ grâce à des gravures par FIB (Focussed Ion Beam). Cette technique polyvalente nous permet de contrôler en temps réel les conditions de gravure. Par la suite, nous avons procédé à une fabrication massive de SSD en utilisant la technique d’électrolithographie et de gravure sèche. Les simulations effectuées principalement avec TCAD-Medici nous ont permis d’optimiser et d’investiguer en détails l’effet critique des paramètres géométriques (longueur, largeur et épaisseur du canal conducteur ainsi que la largeur des tranchées isolantes) et des paramètres physiques (densité surfacique aux niveaux des interfaces isolant/semiconducteur, densité des dopants et type de diélectrique dans les tranchées isolantes) des SSD sur les caractéristiques électriques, les valeurs de la tension seuil et les phénomènes de transport non linéaire qui ont lieu dans le canal conducteur de ce type de composants. Les mesures expérimentales de caractéristiques I-V de SSD ayant des canaux conducteurs de largeurs et de longueurs variables confirment les prévisions de nos simulations. Bien que le comportement électrique des SSD ressemble à celui d’un MISFET, nous démontrons le fait que l’on ne peut modéliser leurs caractéristiques I-V avec les mêmes expressions en nous basant sur le principe de fonctionnement spécifique à chacun de ces deux dispositifs.

Name thesis:degree_name

Ph. D.

Level thesis:degree_level

Doctorat

Discipline thesis:degree_discipline

Génie électrique

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2014

Author dc:creator

• Farhi, Ghania

Advisors dc:contributor.advisor

• Charlebois, Serge
• Morris, Denis

• Composants à effet de champ latéral (IPGFET)
• Diodes autocommutantes
• Self-Switching Diodes (SSD)
• Transport électrique non-linéaire
• Trous chauds
• Simulations électriques
• TCAD-Medici
• Silicon-On-Insulator (SOI)
• Diode unipolaire à deux accès

Language dc:language.iso

fr

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/6016

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/6016