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

Chapitre IV : Modélisation analytique du transport quasi balistique1VGS=1V VGS=0.8V VGS=0.6VVGS=0.4V model14001200VGS=1V VGS=0.8V VGS=0.6VVGS=0.4V model0.81000Iclas/Iecr -10.60.4I(A/m)8006004000.220000 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2V DS (Volts)00 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2V DS (Volts)Figure IV- 36: Gain entre le courant avec écrantageclassique et avec écrantage local sur le transistor delongueur de canal 25nm. Le modèle en ligne continue, et lessimulations Monte Carlo sont représentées par les symbolesFigure IV- 37: Caractéristique I(V) du transistor de longueurde canal 25nm avec de l’écrantage local. Le modèle en lignecontinue, et les simulations Monte Carlo sont représentéespar les symboles.Pour évaluer l’influence de l’écrantage sur R C (V DS ,V GS ) la Figure IV- 38 est tracée. Rugosité de surfaceMaintenant, à la simulation avec écrantage local, on rajoute l’interaction de rugosité de surface. Lepourcentage de porteurs subissant une interaction diffusive étant de 15%, (valeur non calibrée sur de lamobilité) le I ON est calé avec la rugosité en jouant sur l’amplitude des défauts dans l’approche deFerry. Avec une amplitude ∆ de 0,1nm dans IV- 47, on obtient la courbe Figure IV- 39 qui est enaccord avec les simulations Monte Carlo. Pour preuve, l’accord du modèle avec les simulations MonteCarlo pour les ratios obtenus entre courant avec et sans rugosité. Ils sont indiqués sur la Figure IV- 40.1400RC (%)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%0.4V GS (Volts)0.60.80.810.50.30.10VDS (Volts)0.9-10.8-0.90.7-0.80.6-0.70.5-0.60.4-0.50.3-0.40.2-0.30.1-0.2Figure IV- 38: Coefficient de rétro diffusion R C en fonctionde V DS et V GS. Il apparaît clairement que plus V DS et V GSaugmentent plus le coefficient de rétro-diffusion augmente.La vitesse d’injection est dépendante de V DS et V GS (aumême ordre de grandeur de dépendance)0-0.1I(A/m)120010008006004002000VGS=1V VGS=0.8V VGS=0.6VVGS=0.4Vmodel0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2V DS (Volts)Figure IV- 39: Caractéristique I(V) du transistor de longueurde canal 25nm avec la rugosité et l’écrantage local. Lemodèle en ligne continue, et les simulations Monte Carlo sontreprésentées par les symbolesPlus V GS augmente, plus le champ de confinement est important et les porteurs subissent davantaged’interactions diffusives sur l’interface et les ratios des courants avec et sans rugosité augmentent. Parailleurs, plus V DS augmente, plus les porteurs évolue rapidement vers le drain et ont moins de chancede subir des interactions. Par conséquent, les ratios diminuent. Cet effet est visible de la mêmemanière sur la courbe sur R C (V DS ,V GS ) de la Figure IV- 41.- 152 -