20 décembre 2009
Un seul dopant dicte sa loi au transistor
Xavier Jehl

Conductance source–drain différentielle en fonction des tensions de grille et de drain, mesurée à 4,2 K sur un transistor contenant quelques atomes de dopant.

Pourquoi les grandes conférences de microélectronique s’intéressent-elles tellement à la « variabilité ». Parce qu’avec la miniaturisation actuelle, la fiabilité de la production des composants semi-conducteurs souffre de la statistique des petits nombres (de dopants) : dans un lot de transistors la dispersion est très grande parce qu’on ne peut pas tous les mettre « off » à la même tension. Une équipe du SPSMS en collaboration avec le LETI/D2NT fournit une explication poussée du phénomène en jeu. Pour cela, il a fallu réaliser des mesures de conductance à 50 mK sur un transistor dont le canal est tout petit dans les 3 directions et contient donc seulement quelques dopants. La spectroscopie à 50mK fait apparaître les pics de conductance (totalement lissés à 300K) attribuables à un dopant unique qui s’ionise (libère un électron) à une tension bien définie. Or cette tension dépend du couplage du dopant avec la silice qui sert de substrat, ainsi que l’avaient prédit théoriquement des travaux antérieurs du SP2M et de l’IEMN à Lille. C’est le dopant le plus éloigné de la grille qui est à l’origine du courant indésirable. Conséquence pratique : une grille annulaire est plus favorable qu’une grille planaire.

 

http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2009.373

Maj : 30/08/2010 (598)

 

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