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

tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007
II.3 Autres méthodes d’analyse
Chapitre II
Pour compléter ce chapitre sur les méthodes d’analyse, nous allons énoncer quelques tech-
niques supplémentaires proposées dans la littérature. Nous allons succinctement exposer le
pompage de charges à trois niveaux, le profilage latéral et la méthode de la grille flottante.
II.3.1 Pompage de charge à trois niveaux
Commençons par le pompage de charge à trois niveaux qui s’inspire directement du pom-
page de charge standard, mais utilise un signal de Grille plus complexe [17], en intercalant un
troisième plateau entre VGh et VGl (Fig. II.24). Ce troisième plateau dans le signal de grille
V Ghaut
V Th
V3
VFB
VGbas
V G (V)
T l T r T h T f3 T 3 T f T l
temps (s)
FIG. II.24 – Synopsis du signal de Grille pour le pompage de charge à 3 niveaux sur une
période.
établit un équilibre thermodynamique au niveau E3 qui correspond au potentiels de grille V3
et de surface ψ3, et permet ainsi un pompage sélectif sur le niveau E3. Si le temps t3 du pla-
teau de V3 est suffisamment long pour atteindre l’équilibre, les niveaux haut et bas étant fixés
par ailleurs, il est ainsi possible de sonder les demi-gap inférieur et supérieur. Si la période du
signal débute par le niveau haut (bas), les tensions V3 comprises dans le demi gap supérieur per-
mettent de suivre la capture d’électrons et l’émission d’électrons (capture de trous et émission
d’électrons), alors que si V3 est dans le demi gap inférieur, on observe la capture d’électrons
et l’émission des trous (capture de trous et émission de trous) [32]. De même si l’on fixe la
valeur V3, on peut déterminer les temps de capture ou d’émission en faisant varier la durée du
troisième plateau, T3. En se rappelant que E3 = q(ψ3 − φF ) + Ei, le courant pompé s’exprime :
Dit(ψ3) = (qSefffCP ) −1
� �
�dICP
�
� �
� � dψ3
(II.48)
A l’aide de la relation ψ−VG (obtenu par mesure CV) on remonte à la densité d’états par niveau
d’énergie. De part les faibles valeurs de courant mesurées au substrat, cette technique demande
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