Study and modeling ofmultigate nanoscale MOSFETs including quantum and traps effects

Abstract

During the few past decades, we have seen an accelerated evolution of the semiconductor industry. Without doubt, the MOSFET structure constitutes the workhorse of the prevailing technological era. Despite the many advantages gained by the continuous scaling of MOSFETs, it has lead to the amplification of parasitic phenomena. Our objective in this dissertation is to propose efficient modeling/design approaches for the nanoscale double gate MOSFET structure with the consideration of the short channel, quantum confinement and hot carrier effects. The appropriateness of introduced designs with respect to some application fields has been investigated. We hope that the findings of this dissertation will contribute to further developments. Au cours des dernières décennies, nous avons assisté à une évolution accélérée de l’industrie des semi-conducteurs. Sans aucun doute, la structure MOSFET constitue le fil conducteur de l’ère technologique dominante. Malgré les nombreux avantages obtenus par la miniaturisation continue des MOSFETs, cela a conduit à l’amplification des phénomènes parasites. Notre objectif dans cette thèse est de proposer des approches efficaces de modélisation/conception pour la structure nanométriqueMOSFET à double grille en tenant compte des effets canal court, confinement quantique et porteurs chauds. La pertinence des conceptions introduites relativement à certains champs d’application a été étudiée. Nous espérons que les résultats de cette thèse contribueront à des futurs développements. لقد شهدنا خلال العقود القليلة الماضية تطورا متسارعا لصناعة اشباه الموصلات. بدون ريب ان البنية MOSFET تشكل العمود الفقري للعصر التكنولوجي السائد. بالرغم من المزايا العديدة المكتسبة من التصغير المستمر للبنيات MOSFETs، فقد ادى ذلك بالمقابل الى تضخيم الظواهر الطفيلية. هدفنا في هذه الاطروحة هو اقتراح طرق نمذجة/تصميم فعالة للبنية النانومترية MOSFET ثنائية البوابات مع الاخذ بعين الاعتبار لتاثيرات القناة القصيرة، التقييد الكمي و الشحنات الساخنة. و تم التحقق من مدى ملاءمة التصاميم المقدمة فيما يتعلق ببعض مجالات التطبيق. نامل ان تسهم نتائج هذه الاطروحة في التطورات المستقبلية.