BE Caractérisation électrique - 5PMNTPE0

Objectif(s)

Mettre en évidence expérimentalement les caractéristiques des effets parasites présent dans les MOSFET sub-micronique

• Introduction aux simulations numériques TCAD des MOSFETs à l'état de l'art
• Caractéristiques des effets de canal court utilisant la mesure I-V
• Extraction de paramètres physiques typiques (tension de seuil, mobilité, etc.)
• Etablissement des liens entre les simulations 2D/3D et le comportement IV électrique

Contenu(s)

• Première partie (4 heures) :
  1. Devenir autonome dans l'environnement des outils TCAD, (i) comprendre le codage de Sentaurus Device Editor (SDE) et de simulation électrique (SDEVICE), et (ii) être capable d'utiliser les outils de visualisation de données Svisual (sections 2D, 1D, etc.) et Inspect (courbe I(V), etc.).
  2. Traiter les données du simulateur et extraire des courbes I(V) les paramètres électriques suivants d'un MOSFET : la tension de seuil Vth et la mobilité du canal µ0.
  3. Relier l'évolution de la tension de seuil à la réduction de la longueur du canal (effet canal court) et utiliser les paramètres physiques de la structure 2D (concentration, bande d'énergie, potentiel électrostatique, etc.) pour faciliter votre interprétation.

• Durant la deuxième partie de la TP, vous réaliserez vous-même des simulations (4 heures) :
  1. Simulation de courbes Id(Vg) permettant d'évaluer l'effet du DIBL et observation des paramètres physiques de la structure 2D (concentration, énergie, etc.) facilitant votre interprétation.
  2. Simulation de courbes Id(Vd), extraction des effets de canal court, comme le paramètre de modulation de longueur de canal, et corrélation avec l'effet DIBL ;
  3. Simulation d'une structure MOSFET Bulk dans les mêmes conditions de polarisation que la structure en technologie FDSOI et évaluation de l'atténuation Vth. Comparer les deux technologies en observant les paramètres physiques de la structure 2D (concentration, énergie, etc.).

Notions de méthodes numériques d'élements finis
Cours de physique de dispositifs semiconducteurs (Diode, capacité MOS, MOSFETs)
Caractérisation électrique par méthode I-V