Introduction à la
microélectronique : un TP de physique du composant
S.
Galdin-Retailleau *,
A. Bournel **
et P. Hesto ***
J3eA - Vol. 1
- 5 (2002).
DOI :
10.1051/bib-j3ea:2002005
Mis en ligne le 30 mai
2002.
Article
(HTML)  (login demo password
demo)
Résumé
Nous présentons un TP de physique du composant, basé sur
l'utilisation d'un logiciel de simulation des transistors
MOSFET à inversion. Ce logiciel comporte deux volets. Le
premier, PROF, permet de visualiser facilement et rapidement
les caractéristiques électriques externes des MOSFET, issues
d'un modèle SPICE. Le deuxième, MCARLO, offre la possibilité
d'étudier quelques paramètres microscopiques caractérisant le
transport des porteurs de charge dans le canal du transistor
(vitesse, énergie, trajectoire), calculés à l'aide de modèles
physiques simplifiés (« énergie-balance » et
simulation particulaire Monte Carlo). Cette séance de TP aide
à la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu dans
les MOSFET, et met en valeur les problèmes posés par ces
phénomènes pour le dimensionnement des composants au sein des
circuits logiques CMOS.
Mots-clés. microélectronique, MOSFET,
transport, caractérisation, SPICE, Monte Carlo, dérive,
diffusion.
© EDP Sciences,
2002. |
Niveau de connaissances
requis. Cours classique de physique du composant :
fonctionnement d'un MOSFET normally off.
Niveau des
étudiants. Deuxième cycle, licence EEA.
* Sylvie
Galdin-Retailleau, ancienne élève de l'ENS de Cachan, a été
reçue à l'agrégation de physique appliquée en 1988 et a obtenu le
doctorat en sciences de l'université Paris-Sud en 1992. Depuis
octobre 1992, elle enseigne dans les domaines de la physique des
composants, de l'électronique analogique et numérique au niveau
DEUG, licence, maîtrise et DEA à l'université Paris-Sud.
Ses thèmes de recherche développés à l'Institut d'Électronique
Fondamentale d'Orsay sont centrés sur l'étude théorique de
dispositifs pour la microélectronique avancée allant du transport à
la porte élémentaire. Elle a notamment étudié les dispositifs à
hétérojonctions IV-IV en technologie bipolaire et à effet de champ.
Ses préoccupations portent désormais sur la modélisation des
composants à effet de champ ultimes et des dispositifs
semi-conducteurs à effets quantiques. Elle occupe actuellement un
poste de professeur à l'université Paris XI et est responsable de la
maîtrise EEA (Électronique, Électrotechnique, Automatique).
Adresse postale : Institut d'Électronique
fondamentale (IEF), bâtiment 220, Université Paris Sud, 91405 Orsay
Cedex, France.
email :
sylvie.retailleau@ief.u-psud.fr
**
Arnaud Bournel est un ancien élève de l'ENS de Cachan. Il a
été reçu à l'agrégation de physique appliquée en 1995 et a obtenu le
doctorat en sciences de l'Université Paris-Sud en janvier 1999.
Depuis octobre 1999, il occupe un poste de maître de conférences à
l'Université Paris-Sud, et effectue son activité de recherche à
l'Institut d'Électronique Fondamentale d'Orsay au sein de
l'opération « Magnétoélectronique dans les systèmes
mésoscopiques ».
Son activité de recherche actuelle concerne les développements de
l'électronique de spin dans les structures à semiconducteurs.
L'ensemble de ses travaux de recherche a de plus été reconnu par le
prix "Jeune Chercheur" du Club Nanotechnologie qu'il a obtenu en
novembre 2000, et par des invitations à des communications orales
sur l'électronique de spin dans les semiconducteurs. Ses activités
d'enseignement concernent les sciences et techniques liées aux
télécommunications, essentiellement en Maîtrise EEA et dans le DESS
« Systèmes électroniques » d'Orsay.
Adresse
postale : Institut d'Électronique fondamentale (IEF), bâtiment
220, Université Paris Sud, 91405 Orsay Cedex,
France.
*** Patrice Hesto
est un ancien élève de l'ENS de Cachan. Il a passé son doctorat
d'État à l'Université Paris XI en 1984, sur l'étude théorique par
simulation Monte Carlo du transport balistique dans les composés
III-V. En 1984, il a rejoint le Laboratoire de Microstructures et
Microélectronique (L2M) de Bagneux, dans lequel il a pris la
responsabilité d'un groupe de recherche sur les transistors
bipolaires à hétérojonction III-V. Depuis 1987, il développe ses
activités de recherche à l'Institut d'Électronique Fondamentale de
Paris XI. Il a travaillé notamment dans les domaines des systèmes
micro-électromécaniques et des transistors à base de couches minces
organiques. Ses thèmes de recherche portent désormais sur la
magnétoélectronique dans les structures à semiconducteurs III-V et
sur l'étude théorique du transport dans les transistors fortement
submicroniques. Il occupe actuellement un poste de professeur à
l'Université Paris XI et est le responsable du Pôle de
Microélectronique Paris-Sud (PMIPS) du Centre National de Formation
en Microélectronique (CNFM).
Adresse postale :
Institut d'Électronique fondamentale (IEF), bâtiment 220, Université
Paris Sud, 91405 Orsay Cedex,
France.
Article
(HTML) (login demo password
demo)
|
