Soutenance de thèse de Mr Anthony VILLALON

Le transistor à effet tunnel bande à bande (TFET) est une architecture PIN à grille capable d’obtenir une pente sous le seuil inférieure à 60mV/dec à température ambiante, ce qui représente un avantage par rapport au MOSFET dans le cas d’applications basse consommation. L’objectif de cette thèse est d’étudier et de caractériser des TFETs expérimentaux, afin de comprendre et d’optimiser les dispositifs. Les TFETs sont fabriqués sur substrats FDSOI et les procédés utilisés sont compatibles avec la technologie MOSFET. La première génération de TFETs est réalisé en architecture planaire, et fourni une étude sur l’impact de l’hétérojonction canal source, de l’épaisseur du canal et de la température de recuit sur les performances, tandis que la seconde présente un aspect nanofil horizontal, dont l’impact de la géométrie du canal a été étudié en détail. Les mesures ont permis de valider l’injection par effet tunnel bande à bande, et les performances observées ont été comparées à la littérature et aux MOSFET. Par ailleurs, des caractérisations avancées ont également menées à une meilleure compréhension du fonctionnement des caractéristiques de sortie courant-tension, et des mesures basses températures ont fourni des informations sur les défauts restant dans la structure, ainsi que les aspects du procédé de fabrication à améliorer pour s’en affranchir.

Mots clés :
pente sous le seuil, effet tunnel, transistor, caractérisation, TFET, SiGe, FDSOI.