Développement de modèles pour l'évaluation des performances ...

DIBL (mV)
DIBL (mV)
DIBL (mV)
DIBL(mV)
Chapitre II: Modélisation analytique des caractéristiques statiques des différentes architectures CMOS.
La modélisation du DIBL est améliorée pour les épaisseurs d’oxyde enterrée importante (t box >25nm). Cependant,
le modèle n’est toujours pas très précis pour les épaisseurs de film de silicium importantes (t si >15nm). Ceci
s’explique par notre approximation de potentiel constant dans le film de silicium, et égal à sa valeur en surface
qui est vraie pour les films minces, mais devient inexacte lorsque le canal est plus épais.
300
t si =5nm
modèle
simulation
300
t si =5nm
modèle
simulation
200
t si =10nm
200
t si =10nm
100
t si =15nm
100
t si =15nm
tel-00820068, version 1 - 3 May 2013
0
GPP
t box =5nm
t si =20nm
0 50
L(nm)
100 150
a) b)
300
200
100
0
GPP
t box =25nm
t si =5nm
t si =10nm
t si =15nm
t si =20nm
modèle
simulation
0 50 100 150
L(nm)
c) d)
0
300
200
100
0
GPP
t box =10nm
t si =20nm
0 50 100 150
L(nm)
GPP
t box =25nm
t si =5nm
t si =10nm
t si =15nm
t si =20nm
modèle
simulation
0 50 100 150
L(nm)
Figure II-28 : Tracé du DIBL d’un NMOS avec un plan de masse de type P en fonction de la longueur de grille
L pour une EOT de 1nm et pour différentes valeurs de t si (5, 10, 15 et 20nm). a) DIBL pour t box=5nm, b) DIBL
pour t box=10nm, c) DIBL pour t box=25nm et d) DIBL pour t box=145nm
II.B.4. Pente sous le seuil
Comme pour le transistor conventionnel sur substrat massif (II.A.4), nous allons commencer par écrire la loi de
Gauss dans le canal. Mais, dans le cas d’un transistor FDSOI, le canal est complètement déplété et la charge de
déplétion est négligeable car le dopage canal est faible et physiquement limitée par l’épaisseur du film t si
(Q dep =qN ch t si ). De plus, la pente sous le seuil est évaluée en régime de faible inversion, donc le terme de charge
d’inversion est également nul. Ce qui nous mène à une pente sous le seuil constante, égale à sa valeur idéale de
60mV/dec [Sktonicki 08]. Cependant, il est bien connu que la pente sous le seuil n’est, même dans un dispositif
FDSOI, pas constante et sera dégradée quand la longueur de grille sera réduite. Pour modéliser cette dégradation,
nous allons utiliser de nouveau la VDT qui va traduire la réduction de la barrière de potentiel entre source et drain
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