Etude Large Bande de Transitors SOI � Film mince

Utra-Thin Body : UTB

NSub= 6.5x1014 cm -3
tSi= 10 nm
Lg= 25 nm
tBOX= 145 nm
VG= 1 V

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Transistors avec substrat standard

Le transistor SOI UTB de 25 nm de grille


Mise � jour du 30 Octobre 2008

Influence du potentiel de Substrat

Vd = 20 mV Vd = 1V
VSub = -3V, VSub = 0.5V, VSub = +3V, VSub = -3V, VSub = 0.5V, VSub = +3V,
B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd0.020V_Vsub_mov_Potential.gif B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd1.0V_Vsub_mov_Potential.gif
Modification du potentiel dans la structure en fonction du potentiel de Substrat.
Le potentiel de drain a plus d'influence sur le substrat que n'en a la grille (�tendue plus grande).

B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd0.020V_Vsub_mov_e.Conc.gif B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd1.0V_Vsub_mov_e.Conc.gif
Evolution de la concentration en porteur dans la structure en fonction du potentiel de Substrat
A Vd = 1.0 V, on remarque que pour Vsub # 0.5 V l'�tat du substrat est d�fini par morceaux (accumulation c�t� drain et inversion c�t� source)
Un canal arri�re avec conduction par trous est obtenu pour Vsub = -3.0 V

B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd1.0V_Vsub_mov_e.Conc_8.png
Mise en �vidence de la transition inversion accumulation � potentiel de substrat Vsub = 0.5 V.
On a accumulation sous la source, inversion sous le drain et une transition via depletion sous le canal.

B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd0.020V_Vsub_mov_Carr.Conc._Cut.gif B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd1.0V_Vsub_mov_Carr.Conc._Cut.gif
Coupe verticale au milieu de la grille montrant l'�volution de la concentration en porteurs en fonction du potentiel de Substrat
On obtient l'invertion de la densit� de porteurs pour un potentiel de substrat quasi-nul.
Mais l'invertion de la densit� de porteurs � l'interface arri�re du film n'est pas atteinte.

B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd0.020V_Vsub_mov_Cond.Curr.Channel.gif B4_25_Sub_6.5E14_Vg1.0V_Vd1.0V_Vsub_mov_Cond.Curr.Channel.gif
Evolution de la densit� de courant totale (�lecrons majoritaires) en fonction du potentiel de Substrat.
Pour Vd = 1V, le couplage drain/substrat modifie le potentiel � l'interface BOX/substrat (augmentation du potentiel), ce qui courbe les lignes de champ et induit une d�formation du canal de conduction avec la g�n�ration d'un canal arri�re localis� vers le drain (=> composante de conduction verticale dans le canal)

© St�phane BURIGNAT