Les transistors à nanofils de Silicium (monocanal ou multifils empilés) offrent une voie originale et très prometteuse pour continuer à augmenter la densité d'intégration et les performances des dispositifs de la microélectronique. La complexité de ces structures (caractère 1D du transport, rugosité des interfaces, orientations cristallographiques multiples), ajoutée à l'impact de nouveaux matériaux introduits (oxydes de grille high-k, grilles métalliques nitrurées…), modifient fortement les propriétés électriques (transport, fiabilité) par rapport à des architectures plus classiques.
L'objectif de la thèse consiste à étudier, expérimentalement et théoriquement, les propriétés de transport dans les dispositifs à nanofils de silicium, et notamment à comprendre les mécanismes limitant le courant (en régime linéaire et en saturation).
Le travail expérimental reposera sur des mesures électriques – à développer ou à adapter à ce nouveau type d'architecture –, et sur l'extraction de paramètres à partir de ces mesures. Des mesures avancées (mesures pulsées, à basse température, de magnétorésistance, …), permettront d'étudier plus en profondeur encore ces dispositifs.
Les résultats expérimentaux seront confrontés à des simulations de transport (Monte-Carlo,…), qui apparaissent indispensables dans ces structures plus complexes, et qui permettront également de construire des modèles analytiques des phénomènes physiques mis en jeu.
Le travail s'effectuera au sein de l'équipe de caractérisation électrique et de simulation du LSCE, en forte interaction avec les équipes intégration dispositifs du Leti (LDI), et en collaboration avec des laboratoires de simulation du CNRS. Une approche théorique étant abordée, de bonnes connaissances en physique du solide et des semiconducteurs sont souhaitables.
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