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

Chapitre II : Les différents niveaux de la modélisationtransport. Dans le cadre d’une approche Dérive Diffusion, on effectue un calcul de mobilité pour chaquesous bande [48] avec :et le coefficient de diffusion associé [48] avec:**( x, y) × µ ( x, y) Ψi( x, y)**Ψ ( x, y) Ψ ( x, y)∫ Ψi×µ i =II- 33∫ ×Dniii∂EF= µ niniII- 34∂nCette modélisation permet de donner de bons résultats avec un couplage Dérive-Diffusion comme illustrésur la Figure II- 9 et développé dans [49]. En faisant de même avec une modélisation balistique et encomparant avec les résultats expérimentaux (Figure II- 10), on peut observer qu’un transistor massif de25nm fonctionne à 50% de sa limite balistique. [48]iFigure II- 9: Comparaison entre la simulation Dérivediffusion avec couplage Poisson Schrödinger et descaractéristiques expérimentale d’un MOSFET de 64nm à300K [49].Figure II- 10: Comparaison entre une simulation balistique etdes caractéristiques expérimentales pour un MOSFET massifde 25nm à 300K [49].2.7. ConclusionLes modèles les plus utilisés en TCAD sont donc les modèles Dérive-Diffusion et Hydrodynamiques etleurs « cousins » intégrant des corrections quantiques. Cependant, ils existent d’autres types demodélisations très peut utilisés. L’équipe de Purdue a développé en 1D, la méthode de matrice dediffusion qui permet de modéliser « assez correctement » la vitesse dans le canal [50] à [55].Malheureusement, aucun résultat n’est sortit en 2D pour l’instant. Une autre méthode est la modélisationpar Harmoniques Sphériques [13] qui permet d’obtenir elle aussi des résultats intéressants. Cependant,aucune de ces modélisations n’a prouvé son efficacité pour les dispositifs de longueur de grille inférieure à50nm. Or aujourd’hui (2005), les MOSFET en phase de production ont une longueur de canal de 45nmenviron. Il est donc nécessaire de se pencher sur les modélisations avancées telles la modélisation MonteCarlo.- 57 -