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

Chapitre I : Introduction au transport électroniquerelatif aux interactions de surface, il faut identifier le potentiel perturbé. Une fluctuation de la couched’oxyde produit une variation du potentiel [10] donnée par :V[ z δ ( ρ )] = V ( z) + δ ( ρ )( z)dV+ I- 37dzoù ρ est le vecteur normal de l’interface Si-SiO 2 et δ( ρ ) l’amplitude des fluctuations de l’interface. Lepotentiel perturbateur vaut :U =SRqEzδ ( ρ )I- 38Figure I-21 : Image de la couche d’oxyde (entre les 2lignes rouges) et des défauts de cette interface (en vert).Figure I-22 : Représentation schématique de la couche d’oxydeet de ses défauts d’interface caractérisés par deux grandeurscaractéristiques : D l’amplitude des défauts et L la distance« moyenne » entre ces défauts.En reprenant les calculs de la règle d’or de Fermi et en intégrant les taux de transitions sur tous lesétats possibles on obtient la fréquence d’interaction de rugosité de surface pour un gaz 2D :* 2 2 2π1 m ( E Lq ∆)1τSRε ε θavg=3 2( ) 2h∫2 2Si 0 ( 1+k L cos( / 2) )Où ε si E avg =Q dep +0.5Q inv. [7] et L la longueur moyenne entre les défauts et D l’amplitude de ces défautscomme décrit en [13] et illustré sur la Figure I-22. La fréquence d'interaction augmente lorsque lapolarisation de la grille du fait de l’augmentation de champ moyen de confinement E avg . Par ailleurs,l’interaction de rugosité de surface étant élastique, on a :3.2.4. Autres interactionsττSRmSRWSR( ε) ≠ τ ( ε)( ε) ≈ ∞Les interactions présentées précédemment sont celles qui sont principalement mises en jeu dans letransport électronique des MOSFETs à 300 K. Cependant il existe de nombreuses autres interactionsqui peuvent devenir non négligeables suivant le problème que l’on souhaite étudier. Des phonons inter-vallée vers la vallée L peuvent apparaître à forte énergie [28] D’autres phonons peuvent entrer en jeu à d’autres températures [28] Des interactions électrons-électrons: Lorsque la densité de porteurs est importante, lescollisions électrons-électrons ne sont plus négligeable. Il y a deux types d’interactions :- 25 -3/ 2dθI- 39I- 40