Soutenance de thèse de Luca PIRRO
" Caractérisation et modélisation électrique de substrats SOI avancés "
Mardi 24 Novembre 2015 à 10h
Résumé de thèse :
Les substrats Silicium-sur-Isolant (SOI) représentent la meilleure solution pour obtenir des dispositifs microélectroniques ayant de hautes performances. Des méthodes de caractérisation électrique sont nécessaires pour contrôler la qualité SOI avant la réalisation complète de transistors. La configuration classique utilisée pour les mesures du SOI est le pseudo-MOFSET. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l'amélioration des techniques autour du Ψ-MOFSET, pour la caractérisation des plaques SOI et III-V. Le protocole expérimental de mesures statiques ID-VG a été amélioré par l'utilisation d'un contact par le vide en face arrière, permettant ainsi d'augmenter la stabilité des mesures. De plus, il a été prouvé que ce contact est essentiel pour obtenir des valeurs correctes de capacité avec les méthodes split-CV et quasi-statique. L'extraction des valeurs de Dit avec split-CV a été explorée, et un model physique nous a permis de démontrer que ceci n'est pas possible pour des échantillons SOI typiquement utilisés, à cause de la constante de temps reliée à la formation du canal. Cette limitation a été résolue un effectuant des mesures de capacité quasi-statique (QSCV). La signature des Dit a été mise en évidence expérimentalement et expliquée physiquement. Dans le cas d'échantillons passivés, les mesures QSCV sont plus sensibles à l'interface silicium-BOX. Pour les échantillons non passivés, un grand pic dû à des défauts d'interface apparait pour des valeurs d'énergie bien identifiées et correspondant aux défauts à l'interface film de silicium-oxyde natif. Nous présentons des mesures de bruit à basses fréquences, ainsi qu'un model physique démontrant que le signal émerge de régions localisées autour des contacts source et drain.
Mots cles:
Silicium-Sur-Isolant (SOI), pseudo-MOSFET (Ψ-MOSFET), statique ID-VG, split-CV, capacité quasi-statique (QSCV), bruit basse fréquence (LFN), semiconducteurs III-V.
Membres du jury :
• Sorin CRISTOLOVEANU - Directeur de thèse
• Irina IONICA - Co-encadrant de thèse
• Cristell MANEUX - Rapporteur
• Alexander ZASLAVSKY - Rapporteur
• Jean-Pierre RASKIN - Examinateur
• Frédéric ALLIBERT - Examinateur
Résumé de thèse :
Les substrats Silicium-sur-Isolant (SOI) représentent la meilleure solution pour obtenir des dispositifs microélectroniques ayant de hautes performances. Des méthodes de caractérisation électrique sont nécessaires pour contrôler la qualité SOI avant la réalisation complète de transistors. La configuration classique utilisée pour les mesures du SOI est le pseudo-MOFSET. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l'amélioration des techniques autour du Ψ-MOFSET, pour la caractérisation des plaques SOI et III-V. Le protocole expérimental de mesures statiques ID-VG a été amélioré par l'utilisation d'un contact par le vide en face arrière, permettant ainsi d'augmenter la stabilité des mesures. De plus, il a été prouvé que ce contact est essentiel pour obtenir des valeurs correctes de capacité avec les méthodes split-CV et quasi-statique. L'extraction des valeurs de Dit avec split-CV a été explorée, et un model physique nous a permis de démontrer que ceci n'est pas possible pour des échantillons SOI typiquement utilisés, à cause de la constante de temps reliée à la formation du canal. Cette limitation a été résolue un effectuant des mesures de capacité quasi-statique (QSCV). La signature des Dit a été mise en évidence expérimentalement et expliquée physiquement. Dans le cas d'échantillons passivés, les mesures QSCV sont plus sensibles à l'interface silicium-BOX. Pour les échantillons non passivés, un grand pic dû à des défauts d'interface apparait pour des valeurs d'énergie bien identifiées et correspondant aux défauts à l'interface film de silicium-oxyde natif. Nous présentons des mesures de bruit à basses fréquences, ainsi qu'un model physique démontrant que le signal émerge de régions localisées autour des contacts source et drain.
Mots cles:
Silicium-Sur-Isolant (SOI), pseudo-MOSFET (Ψ-MOSFET), statique ID-VG, split-CV, capacité quasi-statique (QSCV), bruit basse fréquence (LFN), semiconducteurs III-V.
Membres du jury :
• Sorin CRISTOLOVEANU - Directeur de thèse
• Irina IONICA - Co-encadrant de thèse
• Cristell MANEUX - Rapporteur
• Alexander ZASLAVSKY - Rapporteur
• Jean-Pierre RASKIN - Examinateur
• Frédéric ALLIBERT - Examinateur
Partenaires
Thèse préparée dans le laboratoire : UMR 5130 IMEP-LaHC (Institut de
Microélectronique, Electromagnétisme, Photonique – Laboratoire Hyperfréquences et Caractérisation ), sous la direction de Sorin CRISTOLOVEANU , Directeur de thèse et Irina IONICA Co-Encadrant.
Microélectronique, Electromagnétisme, Photonique – Laboratoire Hyperfréquences et Caractérisation ), sous la direction de Sorin CRISTOLOVEANU , Directeur de thèse et Irina IONICA Co-Encadrant.
Documents à télécharger
Infos date
Soutenance de Luca PIRRO pour une thèse de DOCTORAT de l'Université de Grenoble, spécialité NANO ELECTRONIQUE ET NANO TECHNOLOGIES, intitulée :
Infos lieu
Salle M-A102 - Phelma Minatec 3 Parvis Louis Néel - CS 50257
38016 Grenoble Cedex 01
Contact
M. Sorin CRISTOLOVEANU
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