Chapter 6 Charge pumping techniques

Une étude de la dégradation des TMOS à canal court en utilisant SPICE3F4 A study of the degradation of short-channel TMOSs using SPICE3F4

“…Nos résultats sont obtenus pour un transistor ayant comme paramètres une longueur de canal L = 0, 8 µm, une largeur W = 0, 4 µm, une tension des bandes plates V fb = −0, 75 V, un oxyde d'épaisseur T ox = 12 nm, densités moyennes d'états d'interface D it = 4 × 10 10 cm −2 eV −1 (dans le premier cas) et D it = 10 10 cm −2 eV −1 (dans le deuxiéme cas), une tension inverse V R = 0, 1 V, une amplitude V g = 8 V et une section efficace moyenne σ = 10 −15 cm 2 . Nos résultats de simulation concordent bien avec les résultats expérimentaux [4]. Nous notons cependant une petite variation au niveau des flancs de montée et de descente, qui s'explique par le choix de la méthode utilisée (la procédure d'implantation), sachant que le sens physique des phénomènes reste le même et la grandeur de courant de La figure 6 montre l'influence de la tension de polarisation inverse (V R ) sur la variation du courant pompé, selon le modèle de Groeseneken décrit par l'équation (11), pour un transistor de L = 0, 8 µm, W = 0, 4 µm, T ox = 12 nm, V fb = −0, 85 V, D it = 2×10 10 eV −1 cm 2 et σ = 10 −15 cm 2 .…”

“…Les résultats sont donnés par la figure 7. Un bon accord est obtenu entre nos résultats et les mesures [4]. On remarque bien, que le maximum de I cp (V gl ) décroît lorsque la température T augmente.…”

“…Pour cela, nous avons utilisé le modèle pour un transistor de paramètres indépendants de la température. Le calcul est effectué pour des transistors de canal court L = 0, 1 µm, W = 25 µm avec T ox = 12 nm, D it = 3 × 10 10 eV −1 cm −2 , σ = 10 −15 cm 2 , V fb = −0, 8 V, V R = 0, 2 V et V g = 6 V. Un bon accord est obtenu entre nos résultats (figure 8) et les mesures [4]. On remarque bien, que le courant I cp diminue lorsque T augmente.…”

“…Parmi ces défauts sont les défauts ponctuels, qui prennent une importance considérable pour les composants de plus en plus sensibles aux imperfections et aux défauts des matériaux, d'où la nécessité d'étudier la physique de ces défauts directement dans les composants de petite géométrie et de développer des techniques de caractérisation électrique adaptées à ces nouvelles dimensions. La technique de pompage de charge [1][2][3][4] est actuellement la seule qui permet l'évaluation directe, avec une grande sensibilité, de la qualité de l'interface sur des TMOS submicroniques. Outre la valeur moyenne de la densité d'états d'interface D it , cette méthode électrique permet d'obtenir sa répartition spectrale sur une large gamme d'énergie dans la bande interdite du silicium ainsi que sa distribution spatiale le long du canal du transistor.…”

Capacitance Transient Spectroscopy Measurements on High-k Metal Gate Field Effect Transistors Fabricated Using 28nm Technology Node

“…The D it values for the samples at 300 K were also estimated from charge pumping (CP) measurements (see e.g. [17]). For the base voltage sweep charge pumping, 2 MHz pulses with 1.2 V amplitude, 50% duty cycle, and 5 ns rise and 100 ns fall time were used.…”