Modélisation à l`échelle atomique et transport quantique dans les

Modélisation à l'échelle atomique et
transport quantique dans les
nanotransistors MOS
Co-directeurs de thèse : Michel LANNOO et Jean-Luc AUTRAN
L2MP Marseille, 14 janvier 2005
Thèse financée dans le cadre du « Network of excellence SINANO »
Karim NEHARI
Dispositifs Ultimes sur Silicium
UMR CNRS 6137

Objectif : Modéliser et simuler le plus précisément le transport quantique
dans les nanostructures et les dispositifs multi-grilles sur Silicium
Architectures multi-grilles
Transport quantique
Effets de confinement
Structure de bandes de la nanostructure
Aspects numériques
Composants = Nanostructures

Premiers résultats
-0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
1.63 nm x 1.63 nm
Energie (eV)
Vecteur d'onde k (π/a)
C. Rivas et al., Proceedings of NanoTech 2003
Structure de bandes (de conduction)
pour un fil de Silicium de section carré
1er
2nd
3ième
y
0 5 10 15 20
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
EFD
EFS
LG=9 nm
VDS=0.4 V
VG=0 V
Energie potentielle (eV)
X (nm)
Structure atomique d’un fil carré de Silicium
Premiers niveaux d’énergie et états associés
Caractéristique ID(VG) pour un GAA
-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6
1E-21
1E-19
1E-17
1E-15
1E-13
1E-11
1E-9
1E-7
1E-5
1E-3
ID (A)
VG (V)
Quantique
Classique