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

Chapitre III : Etude expérimentale des effets non stationnairesIIDSDSFORBACK= N= IFORSDXjµ= NFORBACKOr les paramètres susceptibles d’être connus avec une erreur non négligeable, L ch et X j , sont identiquespour le courant SD et le courant DS. Par conséquent, le ratio de ces courants peut être considéré commeplus proche de la réalité physique. Dans ces conditions, la dispersion sur le ratio R ASYM est quasimentnulle :∆RASYM∆IDS/ ISD≈ ≈ 0III- 7R I / IASYMDSLa comparaison, pertinente donc, est reportée sur la Figure III-43 pour une dose de 5x10 13 at/cm². Ons’aperçoit que les ratios de la simulation et de l’expérience sont très similaires. Le courant SD est plusimportant que le courant DS et le ratio des simulations hydrodynamiques est plus proche quantitativementdu ratio expérimental. En revanche, qualitativement, c’est le modèle Dérive-Diffusion qui semble le plusreprésentatif de la différence entre les deux sens de transport. Par ailleurs, la Figure III-44 montre que leratio augmente avec la diminution de la longueur de grille. En effet, plus la longueur diminue, plus lesextensions prennent une large part dans la résistance des accès et contribuent de façon significative aucourant.VLXSDDSchjµBACKVLSDchIII- 6Ratio FOR/IBACK I1,181,161,141,121,11,08SiliciumEnergy BalanceDérive DiffusionRatio FOR/IBACK I1,21,181,161,141,121,11,081,06Dérive DiffusionEnergy BalanceSilicium1,061,041,041,00E+12 1,00E+13 1,00E+14 1,00E+15Dose (at/m2)1,02110 100 1000 10000L G (nm)Figure III-43: Ratio I FOR /I BACK pour les modèle DériveDiffusion, Energy Balance et Expérimental en fonction dudopage des extensions à V DS =1V pour la diode de 40nmFigure III-44: Ratio I FOR /I BACK pour une dose de 10 13 at/cm 2 pourles modèle Dérive Diffusion, Energy Balance et Expérimental enfonction de la longueur des diodes à V DS =1VPour comprendre que I DS >I SD , les profils de vitesse et de densité ont été tracés sur la Figure III- 45.L’analyse de ces courbes montre que le gain en courant est dû la différence de charge. En Dérive-Diffusion, la vitesse moyenne est la vitesse de saturation dans les deux sens de transport. Le courant SDsupérieur vient du fait que l’injection des porteurs dans le canal est favorisée par l’extension lorsqu’elle setrouve coté source. En effet, l’extension abaisse la barrière de potentiel comme illustré sur la Figure III-46. Par conséquent, le courant SD est supérieur au courant DS. Cet effet est purement électrostatique estn’est pas un effet de transport.- 105 -