Etude et caractérisation de l'influence des contraintes mécaniques sur les propriétés du transport électronique dans les architectures MOS avancées

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Rochette, Florent
Copyright Year	2008
Abstract	La miniaturisation des transistors Metal-Oxyde-Semi-conducteur a effet de champ (MOSFET) ne suffit plus a satisfaire les specifications de performances de l'International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS). Une solution consiste a ameliorer le transport electronique dans le canal de conduction des MOSFETs : l'utilisation de l'effet piezoresistif du silicium est une option interessante pour y parvenir. Cette etude presente l'etat de l'art des architectures innovantes permettant d'introduire des contraintes mecaniques dans les MOSFETs apres avoir pose la problematique de la microelectronique actuelle. La physique du silicium contraint est aussi exposee. L'accent est plus particulierement mis sur l'effet d'une contrainte mecanique sur la mobilite des porteurs, parametre de transport fondamental de la couche d'inversion d'un MOSFET. La piezoresistivite bidimensionnelle est alors etudiee experimentalement sur differentes architectures. La reduction de la masse effective de conduction des electrons sous contrainte uniaxiale en tension a pu etre mis en evidence. Apres avoir presente les principales techniques de caracterisation electrique permettant d'extraire les parametres de transport d'un transistor MOS, en particulier la technique avantageuse de l'extraction de la mobilite par magnetoresistance, l'origine physique du gain en mobilite est etudiee en detail sur des architectures innovantes de silicium contraint directement sur isolant (sSOI). Les degradations de la mobilite et du gain induit par la contrainte mecanique avec la reduction des dimensions sont analysees. Les mecanismes responsables de la limitation de la mobilite dans les transistors ultracourts sont identifies. Enfin des resultats de performances d'architectures avancees a canaux contraints par le substrat ou par le procede de fabrication sont montres afin d'illustrer l'interet du silicium contraint a des echelles deca-nanometriques. Les effets de superposition des techniques de mises sous contrainte du canal sont egalement abordes.
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00336989v4/document
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article