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Chapitre III : Etude expérimentale des effets non stationnairesFigure III- 56: Fonction de distribution de Boltzmann autout début du canal dans la diode de 30nm à V DS =1V (x=3)Cette séparation des 2 types de porteurs s’accentue versle milieu du canal. 2 pics de transport balistiqueapparaissent. Les porteurs associés à ces vitesses n’ontpas encore subi d’interaction. (Figure III- 57) Leurnombre, le long du canal, chute rapidement.Figure III- 57: Fonction de distribution de Boltzmann audébut du canal dans la diode de 30nm à V DS =1V (x=7)La vitesse de ces porteurs balistiques augmente le longdu canal et la fonction de distribution associée à cesporteurs se rétrécit car la vitesse initiale ne joue plusbeaucoup sur la vitesse balistique. Les pics de porteursbalistiques deviennent alors presque mono-cinétiques.(Figure III- 58).Lorsque les porteurs subissent des interactions, leurvecteur d'onde est redistribué de manière équiprobabledans le canal et forme la queue de distribution en vitesse.Figure III- 58: Fonction de distribution de Boltzmann aumilieu du canal dans la diode de 30nm à V DS =1V (x=12)- 112 -
Chapitre III : Etude expérimentale des effets non stationnairesFigure III- 59: Fonction de distribution de Boltzmann versla fin du canal dans la diode de 30nm à V DS =1V (x=19)Les pics de porteurs balistiques se resserrent et lenombre de porteurs dans la queue de distributionaugmente. Cette partie de la fonction de distributionreprésente en partie les porteurs qui ont subit une ouplusieurs interactions dans le canal. La forme de lafonction de distribution associée à ces porteurs est une« maxwellienne déplacée » dont la températureélectronique est supérieure à 300K. (Figure III- 59)Par ailleurs, on remarque dans l’encart que la vitessemoyenne des porteurs chute. En effet, L’autrecontribution aux vitesses négatives est due aux porteursqui arrivent au drain et qui subissent des interactionsdues au fort dopage qui les revoient vers le canal. Lavitesse moyenne chute.Au drain, seul le pic de porteurs balistiques à massetransverse est visible car les porteurs associés étaientplus rapides. En ce point, les porteurs commencent à sethermaliser : ils étaient hautement énergétiques et au fildes interactions avec les phonons (émission), leurénergie diminue. Ces porteurs sont caractérisés par unefonction de distribution centrée mais pas de formemaxwellienne. Ensuite ils sont collectés au drain. Lathermalisation n’étant pas un processus instantané, ledrain est aussi un point de contrôle du courant, mais dusecond ordre par rapport à la source. (Figure III- 60)Ensuite, la fonction de distribution est à nouveau unemaxwellienne déplacée. Il y a beaucoup plus deporteurs, mais ils se déplacent beaucoup moins vite.Figure III- 60: Fonction de distribution de Boltzmann à lafin du canal dans la diode de 30nm à V DS =1V (x=27)10.3. Les différents régimes de transportCette analyse spectroscopique montre que la fonction de distribution ne satisfait guère à une des plusimportantes hypothèses des modèles hydrodynamiques, à savoir que f est une maxwellienne déplacée.Cependant, la revue de la littérature et l’étude expérimentale des effets non stationnaires a montré que lasimulation hydrodynamique pouvait dans une certaine mesure représenter fidèlement le transport- 113 -
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REMERCIEMENTSCette étude a été m
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IntroductionINTRODUCTIONCONTEXTE ET
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ConclusionFigure C: Interface MASTA
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