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

Chapitre I : Introduction au transport électronique5.7. La mobilité dans un gaz 2DDe la même manière que pour le calcul en 3D, le calcul de la mobilité dans un gaz 2D s’effectue parun calcul de mobilité sur chacun des niveaux d'énergie E i∞∫i( E − Ei) τ ( E)f ( E)dEq Eiµi≡I- 82* ∞m( E − E ) f ( E)dE∫EiiCette équation est la même que I- 73, à la différence près que E C est remplacé par E i et que le tempsd’interaction total est remplacé par le temps d’interaction total associée au niveau i. Pour obtenir lamobilité globale dans le gaz 2D, chacune des mobilités associées à un niveau donné est pondérée parla quantité de porteurs sur son niveau respectif.∑iµ Niiµ =NI- 83∑iA partir de ces fréquences d’interactions 2D, Takagi a calculé la mobilité sur chaque niveau commeillustré sur Figure I-32. De plus Gamiz est ses collaborateurs [39] ont montré que la réduction del’épaisseur du film mince (et l’accroissement du champ effectif dans les MOSFET à substrat massif)engendrait une réduction de la mobilité des porteurs. De plus, leur étude a mis en évidence que pourdes épaisseurs supérieures à 50nm la mobilité ne dépend plus de T Si (Figure I-31). Malgré, ladépendance notable de la mobilité en fonction du confinement, les fréquences d’interaction utiliséesdans la suite du travail seront celle du gaz 3D.iFigure I-31 : Mobilité des électrons dans un MOSFETSOI à température ambiante où les interactions phonons etrugosité de surface sont prise en compte. La simulation aété menée pour différentes épaisseurs T Si de film silicium[39]Figure I-32 : Mobilité calculée sur chaque niveau énergétiqueen séparant la mobilité lié aux interactions intra et inter vallée[38]5.8. ConclusionL’utilisation de l’approximation de la maxwellienne déplacée a permis d’introduire la notion demobilité et de donner une analyse du transport à champ faible. Lorsque le champ est fort et non- 37 -