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

tel-00117263, version 2 - 29 Jan 2007
I.3.4 Modulation de la longueur du canal
Chapitre I
Le phénomène de la modulation effective du canal est lié la position du point de pincement
dans le canal. la Fig. I.21 met en évidence cet effet : pour des tensions de drain supérieures à la
tension de saturation, le point de pincement se déplace vers la source, et la longueur électrique
de la couche d’inversion diminue. La modélisation du raccourcissement de Leff permet d’ob-
tenir l’expression (I.84) à l’aide de la résolution de l’équation de Poisson à une dimension :
avec :
∆L = XD
�� VDS − VDsat + φD − � φD
XD =
�
2ɛ0ɛsi
(qNA)
φD = ɛ0ɛsiξsat
2qNA
où ξsat est le champ critique au point de pincement approximé par ξsat = VDsat/Leff.
Source Drain
Grille
L eff
FIG. I.21 – Illustration de la modulation de la longueur du canal pour VDS > VDsat.
∆L
�
(I.93)
(I.94)
(I.95)
L’erreur introduite par l’approximation de ξsat devient non négligeable lorsqu’on s’intéresse à
des dispositifs de longueurs Leff ≤ 0.15µm présentant des oxydes de grilles ultra-fins Tox ≤
3nm. On peut alors exprimer le champ latéral sous forme d’un cosinus hyperbolique où le
champ critique est calculé à partir de la vitesse de saturation des porteurs [30] :
ξsat = 2νsat
L’expression (I.86) du pic de champ latéral devient :
µ0
�
�VDS
�2 − VDeff
Em =
l
+ ξ 2 sat
(I.96)
(I.97)
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