CONTRIBUTION A LA MODELISATION GLOBALE ET DISTRIBUEE DU TRANSISTOR MOS SUBMICRONIQUE VALIDATIONS PDF Download
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Author: SAMIA.. MOUSSAOUI
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LA REDUCTION DES DIMENSIONS DES DISPOSITIFS ELEMENTAIRES FORMANT DES CIRCUITS INTEGRES A ETE RENDUE POSSIBLE PAR LE PROGRES DE LA TECHNOLOGIE, NOTAMMENT LA LITHOGRAPHIE ET LES TECHNIQUES DE GRAVURE SECHE. L'EVOLUTION DE LA TECHNOLOGIE VERS LES STRUCTURES MICROELECTRONIQUES ET SUBMICRONIQUES A FAIT EMERGER DE NOUVEAUX PROBLEMES LIES A LA FIABILITE DES COMPOSANTS. CERTAINS PARMI EUX QUI POUVAIENT ETRE NEGLIGES DANS L'ANALYSE DU FONCTIONNEMENT DES TRANSISTORS MOS DE GRANDES DIMENSIONS, DEVIENNENT TRES IMPORTANTS POUR LES TRANSISTORS SUBMICRONIQUES. NOTRE ETUDE CONSISTE A ETUDIER LE TRANSISTOR MOS ET LES PHENOMENES LIES A LA REDUCTION DE LA LONGUEUR DU CANAL. NOUS NOUS SOMMES PARTICULIEREMENT INTERESSES A DEUX EFFETS: L'EFFET DE MULTIPLICATION PAR AVALANCHE ET L'EFFET D'AUTOECHAUFFEMENT DU TRANSISTOR. NOUS AVONS PRESENTE UNE NOUVELLE APPROCHE SIMPLE ET RAPIDE QUI TIENT COMPTE DU PREMIER EFFET. NOUS AVONS PRESENTE UN DEUXIEME MODELE QUI TIENT COMPTE DE LA VARIATION DE LA TEMPERATURE DANS LE CANAL, CONSEQUENCE DE L'AUGMENTATION DE LA PUISSANCE DISSIPEE PAR EFFET JOULE DANS LE TRANSISTOR. NOUS AVONS REMARQUE QUE NOS APPROCHES NE PERMETTAIENT QU'UNE VUE GLOBALE DES EFFETS DE DEGRADATION DU TRANSISTOR MOS, AUSSI NOUS LES AVONS INTRODUIT DANS LE MODELE A CHARGES DISTRIBUEES (MCD). CE DERNIER SUBDIVISE LA ZONE ACTIVE DU CANAL EN PLUSIEURS CELLULES, CE QUI PERMET D'AVOIR ACCES A TOUS LES PARAMETRES DU MODELE LE LONG DU CANAL. NOUS AVONS CONTRIBUE A RENDRE CE MODELE SUBMICRONIQUE PAR UNE REEVALUATION DE LA LONGUEUR DU CANAL, ET NOUS Y AVONS INTRODUIT L'EFFET D'AVALANCHE ET L'EFFET THERMIQUE. LE MODELE MCD ETANT LOURD EN TEMPS DE CALCUL, NOUS AVONS INTRODUIT AUSSI NOTRE APPROCHE A UNE MODELE SIMPLIFIE: LE MODELE UNICELLULAIRE, FONDE SUR LES MEMES BASES QUE LE MCD ET CONSIDERANT LE CANAL COMME UNE SEULE CELLULE DONT LA LONGUEUR EFFECTIVE EST CALCULEE DE LA MEME MANIERE QUE DANS MCD. POUR APPREHENDER L'APPORT DE NOS DEUX MODELES, UNE VALIDATION EN DEUX ETAPES, A EU LIEU. LA PREMIERE CONSISTE EN UNE IMPLANTATION DE NOS MODELES DANS LE LOGICIEL UTMOST (SILVACO DATA SYSTEM). LA SECONDE EN UNE COMPARAISON AVEC LES MEMES PARAMETRES DE LA SIMULATION ET DES MESURES EFFECTUEES SUR LA TECHNOLOGIE SUBMICRONIQUE DU CNET GRENOBLE, LA CMOS1T, DONT LA LONGUEUR ELECTRIQUE MINIMALE EST DE 0.8 M. LA CONCORDANCE ENTRE LES RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX EST BONNE POUR UNE LARGE GAMME DE LONGUEURS DE CANAL ET DE TENSIONS APPLIQUEES.
Author: SAMIA.. MOUSSAOUI
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LA REDUCTION DES DIMENSIONS DES DISPOSITIFS ELEMENTAIRES FORMANT DES CIRCUITS INTEGRES A ETE RENDUE POSSIBLE PAR LE PROGRES DE LA TECHNOLOGIE, NOTAMMENT LA LITHOGRAPHIE ET LES TECHNIQUES DE GRAVURE SECHE. L'EVOLUTION DE LA TECHNOLOGIE VERS LES STRUCTURES MICROELECTRONIQUES ET SUBMICRONIQUES A FAIT EMERGER DE NOUVEAUX PROBLEMES LIES A LA FIABILITE DES COMPOSANTS. CERTAINS PARMI EUX QUI POUVAIENT ETRE NEGLIGES DANS L'ANALYSE DU FONCTIONNEMENT DES TRANSISTORS MOS DE GRANDES DIMENSIONS, DEVIENNENT TRES IMPORTANTS POUR LES TRANSISTORS SUBMICRONIQUES. NOTRE ETUDE CONSISTE A ETUDIER LE TRANSISTOR MOS ET LES PHENOMENES LIES A LA REDUCTION DE LA LONGUEUR DU CANAL. NOUS NOUS SOMMES PARTICULIEREMENT INTERESSES A DEUX EFFETS: L'EFFET DE MULTIPLICATION PAR AVALANCHE ET L'EFFET D'AUTOECHAUFFEMENT DU TRANSISTOR. NOUS AVONS PRESENTE UNE NOUVELLE APPROCHE SIMPLE ET RAPIDE QUI TIENT COMPTE DU PREMIER EFFET. NOUS AVONS PRESENTE UN DEUXIEME MODELE QUI TIENT COMPTE DE LA VARIATION DE LA TEMPERATURE DANS LE CANAL, CONSEQUENCE DE L'AUGMENTATION DE LA PUISSANCE DISSIPEE PAR EFFET JOULE DANS LE TRANSISTOR. NOUS AVONS REMARQUE QUE NOS APPROCHES NE PERMETTAIENT QU'UNE VUE GLOBALE DES EFFETS DE DEGRADATION DU TRANSISTOR MOS, AUSSI NOUS LES AVONS INTRODUIT DANS LE MODELE A CHARGES DISTRIBUEES (MCD). CE DERNIER SUBDIVISE LA ZONE ACTIVE DU CANAL EN PLUSIEURS CELLULES, CE QUI PERMET D'AVOIR ACCES A TOUS LES PARAMETRES DU MODELE LE LONG DU CANAL. NOUS AVONS CONTRIBUE A RENDRE CE MODELE SUBMICRONIQUE PAR UNE REEVALUATION DE LA LONGUEUR DU CANAL, ET NOUS Y AVONS INTRODUIT L'EFFET D'AVALANCHE ET L'EFFET THERMIQUE. LE MODELE MCD ETANT LOURD EN TEMPS DE CALCUL, NOUS AVONS INTRODUIT AUSSI NOTRE APPROCHE A UNE MODELE SIMPLIFIE: LE MODELE UNICELLULAIRE, FONDE SUR LES MEMES BASES QUE LE MCD ET CONSIDERANT LE CANAL COMME UNE SEULE CELLULE DONT LA LONGUEUR EFFECTIVE EST CALCULEE DE LA MEME MANIERE QUE DANS MCD. POUR APPREHENDER L'APPORT DE NOS DEUX MODELES, UNE VALIDATION EN DEUX ETAPES, A EU LIEU. LA PREMIERE CONSISTE EN UNE IMPLANTATION DE NOS MODELES DANS LE LOGICIEL UTMOST (SILVACO DATA SYSTEM). LA SECONDE EN UNE COMPARAISON AVEC LES MEMES PARAMETRES DE LA SIMULATION ET DES MESURES EFFECTUEES SUR LA TECHNOLOGIE SUBMICRONIQUE DU CNET GRENOBLE, LA CMOS1T, DONT LA LONGUEUR ELECTRIQUE MINIMALE EST DE 0.8 M. LA CONCORDANCE ENTRE LES RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX EST BONNE POUR UNE LARGE GAMME DE LONGUEURS DE CANAL ET DE TENSIONS APPLIQUEES.
Author: Hector Recoules
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Languages : fr
Pages : 237
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Author: Hector Recoules
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Languages : fr
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Author: Fayçal Djeffal
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131529139
Category :
Languages : fr
Pages : 164
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L'industrie des composants ULSI exige des investissements financiers de plus en plus lourds pour mesurer la sophistication grandissante des produits fabriqu s ainsi que pour les quipements n cessaires leur laboration. De ce fait, la mod lisation lectrique des composants lectriques constitue actuellement un axe de recherche tr s convoit travers le monde. Pour suivre cette volution, les mod les existants doivent tre am lior s et de nouveaux mod les doivent tre d velopp s. Dans ce travail, on pr sente l'applicabilit des r seaux de neurones pour le d veloppement d'une approche analytique permettant l' valuation de d gradation des transistors MOSFETs, le d veloppement d'un mod le neuronal de DG MOSFET qui permet d' tudier les circuits CMOS nanom triques et ainsi la possibilit de produire des abaques graphiques pour l' tude et l'optimisation de la r duction dimensionnelle des transistors DG MOSFETs. Les diff rents mod les d velopp s dans ce travail peuvent tre impl ment s dans les simulateurs lectroniques (SPICE, CADENCE, . .) afin de tirer des conclusions pratiques qui sont de nature int resser tous ceux qui sont appel s r aliser des circuits de technologie ULSI.
Author: SAMIA.. MOUSSAOUI
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LA REDUCTION DES DIMENSIONS DES DISPOSITIFS ELEMENTAIRES FORMANT DES CIRCUITS INTEGRES A ETE RENDUE POSSIBLE PAR LE PROGRES DE LA TECHNOLOGIE, NOTAMMENT LA LITHOGRAPHIE ET LES TECHNIQUES DE GRAVURE SECHE. L'EVOLUTION DE LA TECHNOLOGIE VERS LES STRUCTURES MICROELECTRONIQUES ET SUBMICRONIQUES A FAIT EMERGER DE NOUVEAUX PROBLEMES LIES A LA FIABILITE DES COMPOSANTS. CERTAINS PARMI EUX QUI POUVAIENT ETRE NEGLIGES DANS L'ANALYSE DU FONCTIONNEMENT DES TRANSISTORS MOS DE GRANDES DIMENSIONS, DEVIENNENT TRES IMPORTANTS POUR LES TRANSISTORS SUBMICRONIQUES. NOTRE ETUDE CONSISTE A ETUDIER LE TRANSISTOR MOS ET LES PHENOMENES LIES A LA REDUCTION DE LA LONGUEUR DU CANAL. NOUS NOUS SOMMES PARTICULIEREMENT INTERESSES A DEUX EFFETS: L'EFFET DE MULTIPLICATION PAR AVALANCHE ET L'EFFET D'AUTOECHAUFFEMENT DU TRANSISTOR. NOUS AVONS PRESENTE UNE NOUVELLE APPROCHE SIMPLE ET RAPIDE QUI TIENT COMPTE DU PREMIER EFFET. NOUS AVONS PRESENTE UN DEUXIEME MODELE QUI TIENT COMPTE DE LA VARIATION DE LA TEMPERATURE DANS LE CANAL, CONSEQUENCE DE L'AUGMENTATION DE LA PUISSANCE DISSIPEE PAR EFFET JOULE DANS LE TRANSISTOR. NOUS AVONS REMARQUE QUE NOS APPROCHES NE PERMETTAIENT QU'UNE VUE GLOBALE DES EFFETS DE DEGRADATION DU TRANSISTOR MOS, AUSSI NOUS LES AVONS INTRODUIT DANS LE MODELE A CHARGES DISTRIBUEES (MCD). CE DERNIER SUBDIVISE LA ZONE ACTIVE DU CANAL EN PLUSIEURS CELLULES, CE QUI PERMET D'AVOIR ACCES A TOUS LES PARAMETRES DU MODELE LE LONG DU CANAL. NOUS AVONS CONTRIBUE A RENDRE CE MODELE SUBMICRONIQUE PAR UNE REEVALUATION DE LA LONGUEUR DU CANAL, ET NOUS Y AVONS INTRODUIT L'EFFET D'AVALANCHE ET L'EFFET THERMIQUE. LE MODELE MCD ETANT LOURD EN TEMPS DE CALCUL, NOUS AVONS INTRODUIT AUSSI NOTRE APPROCHE A UNE MODELE SIMPLIFIE: LE MODELE UNICELLULAIRE, FONDE SUR LES MEMES BASES QUE LE MCD ET CONSIDERANT LE CANAL COMME UNE SEULE CELLULE DONT LA LONGUEUR EFFECTIVE EST CALCULEE DE LA MEME MANIERE QUE DANS MCD. POUR APPREHENDER L'APPORT DE NOS DEUX MODELES, UNE VALIDATION EN DEUX ETAPES, A EU LIEU. LA PREMIERE CONSISTE EN UNE IMPLANTATION DE NOS MODELES DANS LE LOGICIEL UTMOST (SILVACO DATA SYSTEM). LA SECONDE EN UNE COMPARAISON AVEC LES MEMES PARAMETRES DE LA SIMULATION ET DES MESURES EFFECTUEES SUR LA TECHNOLOGIE SUBMICRONIQUE DU CNET GRENOBLE, LA CMOS1T, DONT LA LONGUEUR ELECTRIQUE MINIMALE EST DE 0.8 M. LA CONCORDANCE ENTRE LES RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX EST BONNE POUR UNE LARGE GAMME DE LONGUEURS DE CANAL ET DE TENSIONS APPLIQUEES.
Author: Sophie Toutain
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Languages : fr
Pages : 234
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LA MINIATURISATION ET LES CONDITIONS D'UTILISATION DES CIRCUITS NECESSITENT D'AMELIORER LES EQUATIONS ET DE MODIFIER LA PHILOSOPHIE DES MODELES DECRIVANT LE COMPORTEMENT DES TRANSISTORS MOS. DEUX MODELES A CHARGES DISTRIBUEES (MCD) SONT PRESENTES. LE PREMIER MODELE CONCERNE LES TRANSISTORS CANAUX LONGS QUI PEUVENT MONTRER DES EFFETS TRANSITOIRES PARASITES DE PROPAGATION DU SIGNAL LE LONG DU CANAL. IL ASSURE LA CONSERVATION DE LA CHARGE DANS UN CIRCUIT ET GARANTIT UN TRAITEMENT EN NON QUASI STATIQUE PAR UNE DESCRIPTION CELLULAIRE DU TRANSISTOR. LE SECOND MODELE DECRIT TOUTES LES LONGUEURS DE TRANSISTORS JUSQU'AUX SUBMICRONIQUES. IL CONSERVE LA CHARGE ET TRAVAILLE EN QUASI STATIQUE. SA NATURE DISTRIBUEE PERMET D'AVOIR ACCES AUX PARAMETRES PHYSIQUES LE LONG DU CANAL. LES DEUX MODELES DETIENNENT UN PASSAGE FAIBLE-FORTE INVERSION AINSI QU'UN PASSAGE LINEAIRE-SATURE SANS DISCONTINUITE; CECI PAR LA PRISE EN COMPTE DU COURANT SOUS LE SEUIL ET DE LA VITESSE LIMITE DES PORTEURS DANS LA LOI DE MOBILITE. UNE TECHNOLOGIE MICRONIQUE ET SUBMICRONIQUE ONT ETE CARACTERISEES. LES MESURES DE COURANT EFFECTUEES SUR DIFFERENTES LONGUEURS DE TRANSISTORS (L=25 M A L=0.4 M) ET LES SIMULATIONS MCD ONT DONNE DE TRES BONS RESULTATS. LA COMPARAISON DE LA DISTRIBUTION DES PARAMETRES PHYSIQUES LE LONG DU CANAL AVEC DES SIMULATIONS BIDIMENSIONNELLES ONT ACHEVE LA VALIDATION DU MODELE EN STATIQUE. LA VALIDATION EN TRANSITOIRE A ETE FAITE PAR LA COMPARAISON ENTRE MCD ET PISCES DES CAPACITES INTRINSEQUES DU TRANSISTOR. EN DERNIER LIEU, DES SIMULATIONS EN TRANSITOIRE PERMETTENT D'APPREHENDER LES PHENOMENES NON QUASI STATIQUE PRIS EN COMPTE DANS LE MODELE
Author: Narain Arora
Publisher: World Scientific
ISBN: 9812707581
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 633
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Book Description
A reprint of the classic text, this book popularized compact modeling of electronic and semiconductor devices and components for college and graduate-school classrooms, and manufacturing engineering, over a decade ago. The first comprehensive book on MOS transistor compact modeling, it was the most cited among similar books in the area and remains the most frequently cited today. The coverage is device-physics based and continues to be relevant to the latest advances in MOS transistor modeling. This is also the only book that discusses in detail how to measure device model parameters required for circuit simulations. The book deals with the MOS Field Effect Transistor (MOSFET) models that are derived from basic semiconductor theory. Various models are developed, ranging from simple to more sophisticated models that take into account new physical effects observed in submicron transistors used in today's (1993) MOS VLSI technology. The assumptions used to arrive at the models are emphasized so that the accuracy of the models in describing the device characteristics are clearly understood. Due to the importance of designing reliable circuits, device reliability models are also covered. Understanding these models is essential when designing circuits for state-of-the-art MOS ICs.
Author: Carlos Galup-Montoro
Publisher: World Scientific
ISBN: 9812568107
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 445
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Book Description
This is the first book dedicated to the next generation of MOSFET models. Addressed to circuit designers with an in-depth treatment that appeals to device specialists, the book presents a fresh view of compact modeling, having completely abandoned the regional modeling approach.Both an overview of the basic physics theory required to build compact MOSFET models and a unified treatment of inversion-charge and surface-potential models are provided. The needs of digital, analog and RF designers as regards the availability of simple equations for circuit designs are taken into account. Compact expressions for hand analysis or for automatic synthesis, valid in all operating regions, are presented throughout the book. All the main expressions for computer simulation used in the new generation compact models are derived.Since designers in advanced technologies are increasingly concerned with fluctuations, the modeling of fluctuations is strongly emphasized. A unified approach for both space (matching) and time (noise) fluctuations is introduced.
Author: Christian C. Enz
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 0470855452
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 328
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Book Description
Modern, large-scale analog integrated circuits (ICs) are essentially composed of metal-oxide semiconductor (MOS) transistors and their interconnections. As technology scales down to deep sub-micron dimensions and supply voltage decreases to reduce power consumption, these complex analog circuits are even more dependent on the exact behavior of each transistor. High-performance analog circuit design requires a very detailed model of the transistor, describing accurately its static and dynamic behaviors, its noise and matching limitations and its temperature variations. The charge-based EKV (Enz-Krummenacher-Vittoz) MOS transistor model for IC design has been developed to provide a clear understanding of the device properties, without the use of complicated equations. All the static, dynamic, noise, non-quasi-static models are completely described in terms of the inversion charge at the source and at the drain taking advantage of the symmetry of the device. Thanks to its hierarchical structure, the model offers several coherent description levels, from basic hand calculation equations to complete computer simulation model. It is also compact, with a minimum number of process-dependant device parameters. Written by its developers, this book provides a comprehensive treatment of the EKV charge-based model of the MOS transistor for the design and simulation of low-power analog and RF ICs. Clearly split into three parts, the authors systematically examine: the basic long-channel intrinsic charge-based model, including all the fundamental aspects of the EKV MOST model such as the basic large-signal static model, the noise model, and a discussion of temperature effects and matching properties; the extended charge-based model, presenting important information for understanding the operation of deep-submicron devices; the high-frequency model, setting out a complete MOS transistor model required for designing RF CMOS integrated circuits. Practising engineers and circuit designers in the semiconductor device and electronics systems industry will find this book a valuable guide to the modelling of MOS transistors for integrated circuits. It is also a useful reference for advanced students in electrical and computer engineering.
Author: Fabien Prégaldiny
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 185
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Book Description
La modélisation précise des transistors MOS pour la conception et la simulation de circuits est un défi constant en raison de la nature évolutive de la technologie CMOS. L'objectif de cette thèse est d'une part d'étudier les principaux effets résultant de la miniaturisation des TMOS et d'autre part de proposer des modèles analytiques simples et originaux permettant de les prendre en compte. Les bases physiques nécessaires à la formulation d'un modèle idéal sont présentées au chapitre 2, de même qu'un état de l'art des principaux modèles compacts de TMOS (modèles destinés à la simulation de circuits) actuellement utilisés. Le troisième chapitre est consacré à une étude détaillée du comportement capacitif extrinsèque du TMOS fortement submicronique. Un nouveau modèle de capacités parasites est également proposé puis validé à partir de simulations numériques à deux dimensions. Le quatrième chapitre fait état d'une étude approfondie des effets quantiques au sein des transistors n-MOS. L'influence des effets quantiques sur les différentes caractéristiques électriques (I-V, C-V) du TMOS est discutée. Un nouveau modèle quantique, formulé intégralement en potentiel de surface, est alors développé. Ce modèle est complètement analytique, valable de l'accumulation à l'inversion, et ne nécessite aucun paramètre d'ajustement. Utilisé conjointement à un modèle en feuille de charge, il autorise une description précise et continue des caractéristiques électriques majeures du TMOS telles que les charges, les capacités, le courant de drain, la transconductance, etc. Le nouveau modèle est finalement validé par comparaison avec des résultats expérimentaux de différentes technologies CMOS avancées. En conclusion, cette thèse démontre qu'une approche pragmatique de la modélisation compacte permet de réaliser des modèles simples, efficaces et physiquement cohérents.
