etude theorique et experimentale du transport electronique ... - Ief

Chapitre III : Etude expérimentale des effets non stationnairesFigure III-23: Courant sur les 6 diodes de l’étude avec lemodèle Energy Balance (en pointillé) et le modèle DériveDiffusion (en trait plein) à V DS =1V.Figure III-24: Ratio des courants entre les modèles Energybalance et Dérive Diffusion en fonction de la tension V DS .On s’aperçoit que les diodes mettent parfaitement en exergue les différences entre modèles puisque sur lesdiodes ultimes, l’écart est d’environ 40% à 1V. Plus la longueur de grille est faible et plus la polarisationdu drain est élevée, plus l’écart entre les modèles Dérive-Diffusion et Energy-Balance est important. Cetécart important permet de mettre en évidence la pertinence ou non des modèles suivant les régimes detransport. Par ailleurs, il est nécessaire de visualiser ces mêmes ratios avec la simulation Monte CarloSPARTA d’ISE [19]. Sur la Figure III-25 sont tracés les rapports entre les courants des modèles Dérive-Diffusion et Hydrodynamique en fonction de la longueur de grille. La Figure III-25 montre que sur lesgrandes longueurs les modèles donnent les mêmes résultats, car il n’y a pas d’effets non stationnaires.Ensuite, ceux-ci deviennent plus importants à faible longueur car le champ électrique est plus intense,comme illustré sur la Figure III-26. Par construction de nos diodes, le courant calculé avec Monte Carlodoit être semblable aux résultats expérimentaux. Il montre un gain par rapport à Dérive Diffusion de 20%au maximum. De plus, on s’aperçoit que le modèle Hydrodynamique donne des résultats surestimés pourles faibles longueurs. Ces résultats sont donc conformes à ceux que l’on attendait et les différencesquantitatives sont assez importantes pour que la comparaison avec l’expérience soit pertinente. On obtientbien pour les petits dispositifs un écart entre les modèles hydrodynamiques et Dérive-Diffusion supérieuraux dispersions sur les résultats expérimentaux. Les comparaisons entre simulations et expériences sontdonc pertinentes.- 97 -