Etude de la fiabilité porteurs chauds et des performances des ...

tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007
VG(t) = Voff + ∆VA
2
Chapitre II
sin(2πfCP ) (II.45)
où Voff est la valeur moyenne du signal et ∆VA = Vgh − VGl sa moyenne. En reportant (II.45)
dans (II.44) on obtient l’expression donnant la composante DC du courant [19] :
IT unnel = 2
π∆VA
� VGh
VGl
�
1 −
IGB(V )
� V −∆Voff
∆VA/2
�dV (II.46)
En faisant la soustraction de IT unnel à ICP on élimine le décrochage à basse fréquence observé
sur la Fig. II.23.
Remarque : La Fig. II.14 ne présente pas ce phénomène du fait de l’épaisseur de l’oxyde, qui ne
permet le passage d’un courant tunnel direct.
Dans le cadre de notre étude, nous privilégions le pompage de charge à VGh ou VGl fixé pour
sa facilité de mise en oeuvre. Nous employons des signaux trapézoïdaux de rapport cyclique
1/2, pour lesquels on négligera les temps de montée/descente, le calcul de la composante DC
pendant une période se ramène simplement à la moyenne (pour un rapport cyclique de 50%)
des niveaux haut et bas au cours de la période CP [20]:
IT unnel(t) = 1 �
IGB(VG(t)) + IGB(VGfixe
2
)�
(II.47)
Les Fig. II.22 et II.23 présentent un exemple de ce que cette technique peut apporter dans le
cas où les courbes CP ne saturent pas nettement, empêchant le calcul de Dit de manière claire
et sure. Pour ce dispositif, le courant tunnel est important à cause de la surface du disposi-
tif (10µm × 0.4µm). La prise en compte du courant tunnel permet de corriger le plateau de
saturation d’environ 4%.
D’autres techniques existent pour pallier l’augmentation croissante des courants de fuites
tunnel à travers l’oxyde mais également à travers les "spacer" (au bord de l’oxyde, au dessus
des zones de recouvrements). On peut citer notamment les travaux de Chung [30, 31] basés sur
une étude en fréquence de la mesure à un des deux niveaux fixé. Comme nous l’avons établi
dans la section précédente (II.2.2.a), le courant pompé augmente avec la fréquence du signal de
Grille. On effectue la mesure en diminuant la fréquence jusqu’à obtenir la fréquence où seule
la composante DC reste mesurable vis-à-vis de la sensibilité du banc de mesure.
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