Analyse et modélisation des mécanismes de transport électronique dans les dispositifs à effet de champ à l’aide des techniques Monte Carlo : Application au MESFET à base de carbure de silicium, GaSb, et ternaires

Abstract

La modélisation et la simulation des phénomènes physiques, régissant le fonctionnement des dispositifs électroniques fortement submicronique, constitue une étape primordiale dans le processus de réalisation pratique. La simulation ne peut être effectuée sans avoir recours à des modèles numériques adéquats. Ainsi, la miniaturisation rapide des dispositifs exige des modèles physiques puissants, comme celui de la dérive-diffusion ou le modèle hydrodynamique, afin de reproduire quasi-fidèlement l’effet de tous les phénomènes physiques misent en jeux. La méthode de Monte Carlo est l’une des méthodes les plus précises et répondue dans ce genre d’étude, sauf qu’elle nécessite plus de ressources de calcul. Cependant, le temps de calcul, dans la méthode de Monte Carlo, peut être réduit en utilisant des approches bien adaptées. Dans cette thèse, la méthode Monte Carlo a été exploitée pour analyser le comportement du transistor MESFET submicronique en carbure de silicium (et d’autres semiconducteurs) pour les applications de haute température et de forte puissance d’une part et l’extraction des caractéristiques de transport électronique d’autre part. Les démarches d’implémentation de la méthode de Monte Carlo, de la structure simulée ainsi que les différentes conditions de polarisation, de dopage et de la température sont exposées. Les résultats enregistrés ont été valorisés avec de nombreux travaux de recherche.