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

tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007
Chapitre I
compte de l’effet plus prononcé du champ vertical. La mobilité effective devient dans ce cas
une expression quadratique de (VGS − VT h − VDS/2) [26] :
µeff =
µ0
1 + θ1(VGS − VT h − α VDS
2 ) + θ2(VGS − VT h − α VDS
2 )2
(I.81)
Enfin si le champ latéral est important et présente une forte influence sur la mobilité des por-
teurs du canal, on utilise une expression de la mobilité effective dans laquelle les influences des
champs latéral et vertical sont décorrélées (BSIM 2) [27] :
µeff =
µ0
1 + θ1(VGS − VT h) + θ2(VGS − VT h) 2 + θCVDS
e ) Saturation de la vitesse des porteurs avec le champ électrique latéral
(I.82)
La polarisation transversale qui existe le long de la couche d’inversion induit un champ
électrique responsable du transport des porteurs minoritaires entre la Source et le Drain. La
saturation du niveau de courant est essentiellement due à la saturation de la vitesse des porteurs
dans le canal. Celle-ci s’exprime en fonction de la mobilité comme �ν = µ � ξ, µ est la mobilité.
Le champ électrique s’exprime classiquement [28] par une relation en cosinus hyperbolique :
� �
x − xsat
ξ(x) = ξsat cosh
l
l =
�
ɛSi
Toxxj
ɛOX
(I.83)
(I.84)
où ξsat est le champ de saturation au point de pincement xsat(qui apparaît pour VDS = VDsat
en xsat = leff) et l est la longueur effective de la région de saturation de la vitesse des porteurs
[29]. Le champ critique est relié la vitesse maximale des porteurs par :
νsat = µsatξsat
(I.85)
La valeur maximale du champ Em s’exprime ainsi en fonction de la tension de saturation et de
la valeur du champ critique :
�
�VDS
�2 − VDsat
Em =
l
+ ξ 2 sat
(I.86)
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