Note publique d'information : La réduction des dimensions des transistors MOS, brique de base des circuits intégrés,
ne permet plus d'augmenter efficacement leurs performances. Une des solutions envisagées
actuellement consiste à remplacer le silicium par d'autres semi-conducteurs à haute
mobilité (Ge, III-V) comme matériau de canal. A partir de modèles analytiques originaux,
calibrés sur des simulations avancées (quantique, Monte Carlo), cette thèse démontre
que, à des dimensions nanométriques, les performances attendues de ces nouvelles technologies
sont en fait inférieures à celles des composants silicium conventionnels. En effet,
les phénomènes quantiques (confinement, fuites tunnel) pénaliseraient davantage les
dispositifs à matériaux de canal alternatifs.
Note publique d'information : MOSFET scaling, building block of integrated circuits, do not allow to improve significantly
the device performance anymore. One presently studied solution consists in substituting
silicon for high mobility semiconductors (Ge or III-Vs) as channel material. Based
on original analytical models, calibrated on advanced simulations (quantum, Monte
Carlo), this thesis demonstrate that at nanometric scale, the performances expected
from this new technologies are in fact lower than the one of conventional silicon
devices. Quantum effects (confinement, tunnelling leakage) have been indeed found
to be more penalizing in the case of alternative channel material transistors.
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