Θερμικές επιδράσεις σε προηγμένα τρανζίστορ επίδρασης-πεδίου μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού από πυρίτιο

Περίληψη

H συνεχόμενη σμίκρυνση των ηλεκτρονικών ημιαγωγικών διατάξεων έχει οδηγήσει στην αύξηση της πυκνότητας ρεύματος και κατά συνέπεια σε υψηλότερες πυκνότητες ισχύος. Οι νέες και περίπλοκες γεωμετρίες των τρανζίστορ επίδρασης-πεδίου μονωμένης πύλης τείνουν να κάνουν την απομάκρυνση της θερμότητας από το κανάλι του τρανζίστορ πιο δύσκολη και ειδικά στην περίπτωση αυτών που βασίζονται στην τεχνολογία πυρίτιο-σε-μονωτή (Silicon-on-Insulator), όπου το οξείδιο εμποδίζει την άμεση διαφυγή θερμότητας στο υπόστρωμα πυριτίου. Φαινόμενα διεπιφάνειας, όπως η σκέδαση phonon-boundary, επηρεάζουν σημαντικά τη θερμική αγωγιμότητα των υλικών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ηλεκτρονικών ημιαγωγικών διατάξεων, ειδικά όταν οι διαστάσεις τους γίνονται συγκρίσιμες με τη μέση ελεύθερη διαδρομή του φωνονίου (~200-300nm στο πυρίτιο). Η παρούσα διατριβή εξετάζει το φαινόμενο της αυτοθέρμανσης σε πλήρως απογυμνωμένα (FD) τρανζίστορ επίδρασης πεδίου μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού (MOSFETs) με παχύ και λεπτό οξεί ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

Device downscaling leads to an increase of the current densities and consequently to higher power densities. Novel and confined geometries tend to make heat removal from device channel more difficult and especially for transistors built on silicon-on-insulator (SOI) platform, where the buried-oxide impedes the direct heat removal to the silicon substrate. Interface effects such as phonon boundary scattering significantly affect the thermal conductivity of materials implemented in the device fabrication, when dimensions are of the same order of magnitude as the phonon mean free path, which is ~200-300 nm in Si. This work examines self-heating in fully depleted (FD) SOI metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) with thick or thin buried-oxide (BOX), for various device geometrical characteristics considering also the thermal coupling with the back end of line structure. Self-heating parameters such as temperature increase and thermal resistance are extracted over a wide ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

La miniaturisation constante des dimensions des transistors dans le nœuds technologiques avancés a mené à une augmentation des densités de courant utilisées et par conséquent à des densités de puissance plus élevées. Les nouvelles architectures de transistor exploitants le confinement (FinFET, Nanofil, film mince…) rendent l’évacuation de la chaleur générée dans le canal d’autant plus difficile. Ces effets sont exacerbés dans le technologies silicium-sur-isolant (SOI), pour lesquelles l’oxyde enterré empêche l’évacuation de la chaleur vers le substrat en silicium. Les effets d’interface, tels que la diffusion des phonons aux interfaces, affectent de manière significative la conductivité thermique des matériaux composants le dispositif lorsque les dimensions sont de l’ordre du libre parcours moyen des phonons (~200 à 300nm dans le silicium). Ce travail de thèse examine l’auto-échauffement dans les transistors Métal-Oxyde-Semiconducteur à effet de champ (MOSFET), fabriqués en technologi ...
περισσότερα
Η διατριβή είναι δεσμευμένη από τον συγγραφέα  (μέχρι και: 12/2024)
DOI
10.12681/eadd/51990
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/51990
ND
51990
Εναλλακτικός τίτλος
Thermal effects in advanced Si MOSFETs
Effets thermiques dans les transitors MOSFET Si avancés
Συγγραφέας
Τριαντόπουλος, Κωνσταντίνος του Γεώργιος
Ημερομηνία
2020
Ίδρυμα
Université Grenoble Alpes
Εξεταστική επιτροπή
Malbert Nathalie
Claeys Cor
Balestra Francis
Haendler Sébastien
Cassé Mikaël
Ghibaudo Gérard
Επιστημονικό πεδίο
Φυσικές ΕπιστήμεςΦυσική ➨ Εφαρμοσμένη φυσική
Επιστήμες Μηχανικού και ΤεχνολογίαΝανοτεχνολογία ➨ Νανοεπιστήμη και Νανοτεχνολογία
Λέξεις-κλειδιά
Αυτοθέρμανση; Θερμική αντίσταση; Τρανζίστορ επίδρασης-πεδίου MOS FDSOI; Μεταλλικές διασυνδέσεις; ΚΡΥΟΓΕΝΙΚΗ; Τρισδιάστατη διαδοχική ολοκλήρωση
Χώρα
Γαλλία
Γλώσσα
Αγγλικά
Άλλα στοιχεία
εικ., πιν., σχημ., γραφ.
Στατιστικά χρήσης
ΠΡΟΒΟΛΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Google Analytics.
ΞΕΦΥΛΛΙΣΜΑΤΑ
Αφορά στο άνοιγμα του online αναγνώστη.
Πηγή: Google Analytics.
ΜΕΤΑΦΟΡΤΩΣΕΙΣ
Αφορά στο σύνολο των μεταφορτώσων του αρχείου της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
ΧΡΗΣΤΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.