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

Chapitre IV : Modélisation analytique du transport quasi balistiquedonnera satisfaction.Figure IV- 6: Description de la zone de la zone depincement sur un MOSFET de 500nm de longueur de grilleà V dd =1VFigure IV- 7: Description de la zone de la zone depincement sur un MOSFET de 20nm de longueur de grille àV dd =1V. Cette zone est noyée par les porteurs participant aucourant.Pour l’utilisation du modèle à des fins de simulations compacts, il est nécessaire d’intégrer àl’expression de V DS-SAT des corrections sur les résistances d’accès comme décrits dans les guidesd’utilisation des modèles compacts de type SPICE [22]. Cependant, les différents travaux exposés parla suite seront effectués avec l’expression IV- 7. Dans la zone de pincement, Wong [19] a montré quele potentiel variait de manière exponentielle. Au vu de ces travaux, une formulation nouvelle, IV- 8,est proposée pour modéliser le potentiel. Comme illustré sur la Figure IV- 8, en dessous de la tensionde saturation, le potentiel est modélisé simplement en fonction de V DS et L ch et au dessus de la tensionde saturation le profil de potentiel est multiplié par une fonction prenant en compte la dépendanceexponentielle dans la zone de pincement. Au final, la formulation complète est :V( x)⎧⎪⎪= ⎨⎪ V⎪⎩DS −SATαch( L − P)⎛ ⎛α ⎜V⎜Dx 1+⎜⎝ ⎝ V−VSDS −SATVDS⎛⎜⎝xLch⎞⎟⎠( L − P)chαLchααfor VDS< VDS −SAT⎞ ⎛ − L + ⎞⎞⎟chx−1exp ⎟⎜⎟ + V⎝ ⎠⎟⎠ P0⎠Sfor VDS> VDS −SATIV- 8Où α est la puissance permettant d’ajuster le profil du champ avant saturation. Le groupe de Purdue àcalculer α pour un transport purement balistique, α=4/3, et pour un transport purement diffusif, α=3/,2 [23]. Cette valeur dépend donc de la nature du transport.Figure IV- 8: Illustration de la modélisation dupotentiel.Figure IV- 9: Comparaison entre les différentes coupes dupotentiel suivant la profondeur sur un MOSFET de 65nm delongueur de grille à V dd =1V.- 136 -