Sommaire : Etude des propriétés électriques

Introduction
Chapitre 1 : Phénoménologie et modèles des barrières Schottky
Introduction
1.1. Généralités
1.1.1.Contacts redresseurs
1.1.2. Contacts ohmiques
1.2. Théories de formation de barrière Schottky
1.2.1. Théorie de Schottky
1.2.2. Théorie de Bardeen
1.2.3. Théorie de Cowley et Sze
1.2.4. Modèle d’interface linéaire
1.2.5. Modèle de MIGS
1.2.6. Le SBH et les liaisons chimiques d’interface
1.2.7. Modèle unifié de défaut (UDM)
1.3.Mécanismes de conduction dans les diodes Schottky
1.3.1. Introduction
1.3.2. Théories de transport
1.3.2.1. Émission au dessus de la barrière
a) Théorie de diffusion
b) Théorie de l’émission thermoïonique
c) Théorie de l’émission-diffusion
1.3.2.2. Mécanismes de conduction par effet tunnel
1.3.2.3. Recombinaison dans la zone de charge d’espace
Chapitre 2 : Méthode de résolution numérique
1. Introduction
2. Propriétés électriques et phénomène de transport de courant dans une structure Schottky
2.1. Modèle mathématique
2.1.1. Équation de Poisson
2.1.2. Les équations du courant
2.1.3. Les équations de continuité
2.1.4. Modèle de recombinaison
2.1.5. Le modèle unidimensionnel du structure
2.2. La méthode numérique
2.2.1. Normalisation
2.2.2 Schéma de discrétisation
2.2.2.1. Approximation de Gummel pour les densités de courant
2.2.2.2. Discrétisation de l’équation de Poisson
2.2.2.3. Discrétisation des équations de continuité
2.2.3. Itérations Fonctionnelles
2.2.4. Solutions initiales et conditions aux limites
3. Propriétés électriques et phénomène de transport de courant dans une structure Schottky MIS
3.1. Etudes des propriétés électriques des structures MOS
3.1.1. Diagramme des bandes d’énergie
3.1.2. Les équations de bases
3.2. Phénomène de transport du courant
Chapitre 3 : calcul des caractéristiques
Introduction
3.1. Résultats
3.1.1. Structure Schottky idéal
3.1.1.1. Résolution numérique du système d’équation
3.1.1.2. Phénomène de transport
3.1.1.3. Densité du courant
3.1.1.3.1. Effet de changement de travail de sortie
3.1.1.3.2. Effet de changement de concentration de dopage
3.1.2. Structure Schottky réel (structure MOS)
3.1.2.1. Résolution numérique du système d’équation
3.1.2.2. Études des propriétés électriques des structures MOS
3.1.2.3. La densité du courant tunnel
Conclusion
Bibliographie

♣ Extrait du mémoire

Chapitre 1: Phénoménologie et modèles des barrières
Schottky
Introduction
La technologie des dispositifs électroniques à semi-conducteurs repose en grande partie sur des jonctions métal/semi-conducteur.
Depuis que le comportement redresseur des contacts métal / semi-conducteur (M/S) a été découvert, de plus de cent ans, un effort théorique considérable a été consacré à interpréter les mesures électriques dans ces systèmes, tels que les caractéristiques I – V et C – V, et prévoir la valeur des paramètres qui entrent dans les modèles semi empiriques développés dans ce chapitre. Le plus important de ces paramètres est la hauteur de la barrière Schottky (SBH).
Les modèles semi empiriques de transport sont largement répandus, et fournissent généralement une bonne description des données expérimentales. Les mécanismes physiques derrière la formation de la barrière Schottky, cependant, demeurent une question de discussion.
Dans ce chapitre, nous donnons d’abord une brève étude du comportement des contacts métal/semi-conducteur et définissons les grandeurs qui caractérisent les interfaces et conditionnent les transferts de charges entre les matériaux.
Puis nous donnons une description de certains des modèles de base qui concernent la formation de la barrière de potentiel et discutons leurs propriétés et implications générales.
Dans la dernière partie de ce chapitre, nous étudions brièvement les mécanismes de conduction dans les diodes Schottky.
1.1. Généralités (contacts métal / semi-conducteur)
1.1.1 Contacts redresseurs
La figure (1.1.a) présente le diagramme énergétique d’un contact redresseur métal/semi-conducteur de type n à l’équilibre thermique, c’est à dire, sans polarisation externe appliquée.
La quantité centrale est la hauteur de la barrière Schottky, qui est la différence entre le minimum de la bande de conduction Ec Bn et le niveau de Fermi NF à l’interface.
Pour un semi-conducteur de type p, la quantité principale est la différence entre le niveau de Fermi NF et le maximum de la bande de valence Ev, et dénoté Bp.
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