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

Chapitre IV : Modélisation analytique du transport quasi balistique-DVth (mV)200150S XX=S YY(MPa)1200400-400-1200-1200-4004001200S ZZ (MPa)100500150-200100-15050-1000-50Figure IV- 80 : Dépendance de la tension de seuil dans unnMOSFET sur substrat contraint avec différentes compositionsde Si/SiGe. [51]Figure IV- 81 : Décalage de la tension de seuil pour leMOSFET n°2 pour différentes composantes de contraintes8.4. Modélisation de l’effet de la contrainte sur la vitesse d’injectionDans l’approche de Landauer, la vitesse d’injection est le produit de la vitesse thermique par le facteurde balisticité calculé à partir du coefficient de rétro-diffusion R C. Pour étudier l’influence de lacontrainte sur le transport, il est donc nécessaire d’évaluer l’évolution de chacune de ses grandeurs.8.4.1. Modélisation de l’effet de la contrainte sur la vitesse thermiqueLa vitesse thermique est définie à partir de la masse effective de conduction. Par conséquent à partir deIV- 107, on a :vtherm=2kT*cπm=2kT⎛ P⎜π ⎝ mXXPY+mYP+m8.4.2. Modélisation de l’effet de la contrainte sur la rétro-diffusionZZ⎞⎟⎠IV- 113A partir du modèle précédemment, le seul changement est la prise en compte de la nouvelledistribution en haut de la barrière de potentiel pour calculer la nouvelle probabilité de porteursbalistique et la probabilité de retour avec les nouvelles distributions de porteurs. La probabilité deporteurs balistiques vaut donc :Bal( x) P Bal ( x) + P Bal ( x) P Bal ( x)= IV- 114X X Y Y +Ces probabilités sont illustrées sur les courbes des Figure IV- 82 et Figure IV- 83 où l’on peutcomparer les probabilités de porteurs balistiques dans le silicium et le silicium contraint sur Si 70 Ge 30.On s’aperçoit sur la Figure IV- 82 que la quantité totale de porteurs balistiques est liée à la pondérationdu cas classique 2/3 et 1/3. Sur la Figure IV- 83 plus de 99% des porteurs sont dans la vallée la plusbasse dont la masse dans le sens du transport est transverse, donc la probabilité totale de porteurbalistique est quasiment égale à Bal(Z). De plus sur la Figure IV- 83, on visualise la différence deprobabilité de porteurs balistiques pour les deux populations à masse transverse Y et Z. Comme laprobabilité d’interaction avec les phonons intervallée est plus faible pour les porteurs en Z (vallée laplus basse), la probabilité de porteurs balistique est plus importante : Bal(Z) = 11% > Bal(Y) = 5%.ZZ- 176 -