Modélisation à l`échelle atomique et transport quantique dans les

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Karim NEHARI
Modélisation à l'échelle atomique et
transport quantique dans les
nanotransistors MOS
Co-directeurs de thèse : Michel LANNOO et Jean-Luc AUTRAN
Dispositifs Ultimes sur Silicium
UMR CNRS 6137
L2MP Marseille, 14 janvier 2005
Thèse financée dans le cadre du « Network of excellence SINANO »
Objectif : Modéliser et simuler le plus précisément le transport quantique
dans les nanostructures et les dispositifs multi-grilles sur Silicium
Composants = Nanostructures
Architectures multi-grilles
Transport quantique
Effets de confinement
Structure de bandes de la nanostructure
Aspects numériques
Premiers résultats
y
3ième
Energie potentielle (eV)
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
0
EFS
2nd
C. Rivas et al., Proceedings of NanoTech 2003
LG=9 nm
VDS=0.4 V
VG=0 V
5
EFD
Structure atomique d’un fil carré de Silicium
10
X (nm)
15
20
1er
2.0
Premiers niveaux d’énergie et états associés
1.9
Energie (eV)
1E-3
1E-5
1E-7
ID (A)
1E-9
1E-11
1.8
1.7
1.6
1E-13
1E-15
1.5
1E-17
Quantique
Classique
1E-19
1E-21
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
VG (V)
Caractéristique ID(VG) pour un GAA
1.4
1.63 nm x 1.63 nm
-0.3
-0.2
-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
Vecteur d'onde k (π/a)
Structure de bandes (de conduction)
pour un fil de Silicium de section carré
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