ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Fabrication, caractérisation et modélisation des transistors à effet de champ émergents
par Bruno NECKEL WESLING (Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système)
Cette soutenance a lieu à 9h30 - Amphitheater JP. DOM Laboratoire IMS 351 Cours de la Libération, Bâtiment A31 33405 Talence Cedex, France
devant le jury composé de
- Marina DENG - Maîtresse de conférences - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Walter MICHAEL WEBER - Professeur des universités - Technische Universität Wien - Rapporteur
- Jean-Pierre RASKIN - Professeur des universités - Université catholique de Louvain - Rapporteur
- Guilhem LARRIEU - Directeur de recherche - LAAS-CNRS - Examinateur
- Cristell MANEUX - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
- Talha CHOHAN - Ingénieur de recherche - Global Foundries Fab1 - Examinateur
- Jens TROMMER - Chargé de recherche - NaMLab gGmbH - Examinateur
- Chhandak MUKHERJEE - Chargé de recherche - Université de Bordeaux - CoDirecteur de these
Au cours des dernières décennies, la mise à l'échelle a été utilisée pour atteindre les objectifs d'amélioration de la technologie des transistors à effet de champ (FET), en la rendant plus puissante et plus efficace. La mise à l'échelle tend à s'arrêter en raison de limites physiques, ce qui conduit à de nouvelles approches visant à accroître les fonctionnalités des transistors et des circuits. Les transistors à effet de champ à nanofils verticaux sans jonction (JL-VNWFET) conviennent à l'intégration 3D grâce à des canaux uniformément dopés qui éliminent le dopage complexe et peuvent être combinés avec un processus de dernière grille. Les transistors à effet de champ reconfigurables (RFET) permettent de combiner les propriétés des types N et P dans un seul dispositif en utilisant une topologie à plusieurs portes. Les technologies émergentes mentionnées s'accompagnent du défi de la caractérisation des parasites. Ce travail vise à relever le défi de la fabrication et de la caractérisation des dispositifs émergents à l'échelle nanométrique, en se concentrant sur l'utilisation de la mesure des paramètres S pour l'extraction des paramètres des dispositifs et sur l'utilisation de la simulation électromagnétique comme outil prédictif pour améliorer les prochains dispositifs fabriqués. Un circuit équivalent pour les parasites d'accès des JL-VNWFET a été proposé dans le but d'améliorer les résultats de décompactage. Les modifications apportées à la disposition de la structure de mesure des JL-VNWFET ont permis de réduire la capacité totale du tampon. Pour les RFET à polarisation arrière fabriqués industriellement, les caractéristiques à haute fréquence ont été extraites pour la première fois, et un circuit équivalent à petit signal a été proposé. Pour les RFET à double entrée fabriqués en laboratoire, une disposition des structures de mesure est proposée, et l'effet du substrat de silicium sur isolant (SOI) a été étudié parallèlement à l'extraction de paramètres à partir de mesures de DC et de S-paramètres.