Etude expérimentale de la balisticité du transport dans les transistors nMOS contraints sur silicium massif

Dominique Fleury (1, 2) , Grégory Bidal (1, 2) , Antoine Cros (2) , Frédéric Boeuf (2) , Thomas Skotnicki (2) , Gérard Ghibaudo (1)

1 IMEP-LAHC - Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'Hyperfréquences et Caractérisation
2 ST-CROLLES - STMicroelectronics [Crolles]

En dépit des défis technologiques à surmonter lors de la réduction d'échelle, la technologie sur silicium assif (bulk) reste attractive grâce son coût modéré. L'augmentation du dopage est un des leviers utilisés pour ontrecarrer les effets de canaux courts. Si cette solution reste contraignante en termes de performances (car elle entraine une diminution de la mobilité et une augmentation de la variabilité), l'augmentation du taux de balisticité sur les petites longueurs de grille laisse entrevoir la perspective d'un fort courant Ion, peu dépendant de la mobilité. Cette vision semble attractive, mais la littérature porte peu d'attention à discriminer le phénomène de vitesse de saturation (vsat) du phénomène d'injection à la source (vinj). Pourtant, chacun d'eux peut être LE mécanisme limitant Ion selon le flux de porteurs est limité par la capacité d'injection ou bien par les propriétés de transport du canal. Ce papier ce focalise sur la détermination de la vitesse limitant le transport en considérant les deux approches comme probables.

Mots clés: Transport balistique; MOSFET; mobilité; libre parcours moyen; vitesse de saturation

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique

Dominique Fleury, Grégory Bidal, Antoine Cros, Frédéric Boeuf, Thomas Skotnicki, et al.. Etude expérimentale de la balisticité du transport dans les transistors nMOS contraints sur silicium massif. Journées Nationales du GdR Nanoélectronique, May 2009, Orsay, France. pp.18-19. ⟨hal-00465797⟩