• Langue : Français
• Discipline : Sciences physiques
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2005

Résumé en langue originale

Ce manuscrit propose une synthèse de travaux de recherche dédiés à la modélisation et la fabrication de dispositifs silicium avancés. Le premier thème, orienté simulation et modélisation de dispositifs silicium, a couvert un large domaine d'applications s'étendant du développement de codes de calcul de type Monte Carlo dédié à la modélisation du transport non stationaire jusqu'à la description des effets non-quasi-statiques de propagation de charge en simulation de circuits analogiques. Une première section rappelle succinctement les actions de développement de code dérive-diffusion ou Monte Carlo ainsi que les travaux d'optimisation de technologies BiCMOS dédiés, par exemple, il l'analyse des phénomènes d'injection intervenant dans les transistors de puissance, à la modélisation de l'injection dans les transistors bipolaires à émetteur polycristallin ou encore au dimensionnement de dispositifs LDMOS sur substrat SOI. Une seconde section de ce chapitre propose un développement plus détaillé de l'approche de modélisation semi-compacte non-quasi-statique (NQS) dédiée à l'étude du partage de charge en circuiterie MOS analogique. Le second thème a abordé l'étude de techniques de nanolithographie à très haute résolution basée sur des outils d'analyse en champ proche (microscopie à effet tunnel - STM, microscopie à force atomique -AFM). Un premier volet d'étude a consisté à évaluer le potentiel et l'efficacité de cette technique pour la génération reproductible de motifs lithographiques décananométriques. Une évaluation .critique du principe de lithographie a été conduite, en particulier, par rapport aux critères de résolution spatiale, reproductibilité, vitesse d'écriture et propriétés de masquage. Une contribution majeure a été apportée dans le domaine de la modélisation du mécanisme d'oxydation locale. Il a été ainsi démontré que la cinétique d'oxydation est limitée par la charge d'espace générée par des défauts de (non-) stochiométrie au voisinage de l'interface substrat/oxyde. L'ensemble de cette activité de recherche s'est inscrite dans le cadre du projet QUEST (projet ESPRIT-IV 23274). Enfin, le troisième thème s'est focalisé sur la conception et la fabrication de dispositifs MOS en régime nanométrique intégrant une architecture innovante de source/drain Schottky. La conception, l'optimisation et la fabrication de transistors MOS à source/drain Schottky sur film mince SOI (Silicon-On-Insulator) opérant en mode d'accumulation a été menée à bien au travers d'une organisation de la recherche en trois sous-thèmes se focalisant respectivement sur les aspects. d'ingénierie matériaux, de simulation/modélisation et d'intégration de dispositif. La fabrication d'un dispositif MOS de type p à grille métallique midgap a été démontrée pour la première fois. Un excellent niveau de courant maximum de saturation de 425 A/ m à 2V couplé à un courant à l'état bloqué de 368 nA/ m et à une transconductanoe de 362 mS/mm a été obtenu pour une longueur de. grille de 40 nm. Ces travaux se sont placés dans le cadre du projet européen SODAMOS (Source and Drain Architecture for Advanced MOS Technology -projet IST-2000-26475).