Titre :	Fowler-Nordheim Current and Surface Potential in MOS Structures Classical and Quantum Approximations
Type de document :	texte imprimé
Auteurs :	Benimeur,Houda, Auteur ; Z Ouennoughi, Directeur de thèse
Editeur :	Setif:UFA
Année de publication :	2019
Importance :	1 vol (38 f .)
Format :	29 cm
Langues :	Français (fre)
Catégories :	Thèses & Mémoires:Physique
Mots-clés :	Theoretical physics
Index. décimale :	530 Physique
Résumé :	L’étude des dispositifs à semi-conducteurs repose sur deux méthodes principales: la simulation numérique et l’étude théorique. Dans ce travail, nous développerons une tension de capacité C-V et une tension de courant I-V classique ainsi qu'un modèle quantique quasi statique d'une structure ultra-fine métal-oxyde-semi-conducteur (MOS) ultra-mince basée sur la solution autocohérente de l'équation de Schroïdinger et de Piosson. Il est judicieux d’étudier d’abord les structures et les caractéristiques des dispositifs MOS et MOSFET concernés par cette analyse et d’établir un modèle théorique d’approximation analytique du potentiel de surface tenant compte des effets quantiques et mécaniques. Ensuite, une formule générale pour une capacité de condensateur MOS est démontrée à la fois pour les cas de basses et hautes fréquences. Dans le dernier chapitre, nous étudierons l’effet tunnel du MOS en déduisant l’expression de la densité de courant F-N avec la formule générale de la densité de courant utilisant le coefficient de transmission déduit de la méthode de WKB dans un potentiel triangulaire. Ensuite, une nouvelle formule analytique pour la dépendance de la température actuelle F-N est dérivée de l'expression exacte utilisant l'expansion de Sommerfeld. Les thèmes clés sont les concepts de MOS, tension de grille, potentiel de surface, tension de capacité, tension de courant, courant de Fowler Nordheim et autres caractéristiques
Note de contenu :	Sommaire Table of Contents  Acknowledgements…………………………………………...……………………………………………….  Dedication…………………………………………………………………………………………………………  Abstract…………………………………………………………………………………………………………….  ملخص ……………………………….………………………………………………………………………………..  List of Abbreviations………………………………………………………………………………………….  Chapter One: General Introduction and Fundamental Concepts  I.General Introduction…………………………………………………………………………..……..…. 1  II.Fundamental Concepts………………………………………………………………….…….…..…….1  1.Metal…………………………………………………………………………………………………………….1  2.Oxide……………………………………………………………………………………………………………1  3.A semiconductor ……………………………………………………………………………..…….……..2  3.1.Intrinsic (pure) Semiconductors………………………………………………………..…..……2  3.2.Extrinsic (impure) Semiconductors…………………………………………………………..…2  4.Sorts of semiconductor according to addition of impurities………………………..…..2  4.1.n-type semiconductor……………………………………………………………………………..….2  4.2.p-type semiconductor………………………………………………………………………..….……3  5.The MOS structure……………………………………………………………………………………...…3  6.The idea MOS……………………………………………………………………………………..……..…..4  7.The Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor……..……………..…..……..…4  8.Definition of Potentials ………………………………..…………………….…..…5  9.The energy band diagrams of an MOScapacitor……………….…………….……6  10.Region of operations………………………..………………………..………...….8  10.1.Accumulation……………………………………………………..……..………8  10.2.Depletion……………………………………………………………….….….…8  10.3.Inversion……………………………………………………………………...…9  11.Current in the MOS………………………………………………………………………………….…..9  Chapter Two: Surface Potential and Metal Oxide Semiconductor Capacitor at Low and at High Frequencies  1.INTRODUCTION …………………………………………………………………11  2.SOME NOTIONS…………………………………………………………………..11  2.1.Surface Potential ………………………………………………………….……..11  2.2.The n-channel MOSFET…………………………………………………….……11  2.3.The short-channel effects…………………………………………………….…...12  3.THE MODELING DESCRIPTION…………………………………………….…..12  3.1.Condition of quantization ……………………………………………………..….15  3.2.Development of Analytical Approximation for the Surface Potential …………..16  4.Calculation of low frequency Capacitance of a MOS Structure…………….……...19  4.1.The oxide capacitance…………………………………………………………….20  4.2.Low Frequency capacitance………………………………………………………20  5. Calculation of High frequency Capacitance of a MOS Structure………….………23  ChapterThree: Fowler-Nordheim Tunneling Current in the MOS structure  1.Introduction…………………………………………………………………..……..27  2.Schroïdinger Equation……………………………………………………….……...27  3.WKB Approximation………………..……………………………………….……..27  4.Coefficient of Transmission…………………………………………………..…….27  5.Triangle Barrier………………………………………………………………..……28  6.Fowler-Nordheim Current Density…………………………………………………28  6.1.Equation F-N Current Density with Exponential and Pre-exponential Coefficients…………………………………………………………………………...28  6.2.Equation F-N Current Density depent en temperature……………………………34  APPENDIX I….. ……………………………………………………………………..36  APPENDIX II………………….……………………………………………………..37  Conclusion……………………………………………………………………………38  Lisr of references……………………………………..………………………………39
Côte titre :	MAPH/0329

Fowler-Nordheim Current and Surface Potential in MOS Structures Classical and Quantum Approximations [texte imprimé] / Benimeur,Houda, Auteur ; Z Ouennoughi, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2019 . - 1 vol (38 f .) ; 29 cm.
Langues : Français (fre)

Catégories :	Thèses & Mémoires:Physique
Mots-clés :	Theoretical physics
Index. décimale :	530 Physique
Résumé :	L’étude des dispositifs à semi-conducteurs repose sur deux méthodes principales: la simulation numérique et l’étude théorique. Dans ce travail, nous développerons une tension de capacité C-V et une tension de courant I-V classique ainsi qu'un modèle quantique quasi statique d'une structure ultra-fine métal-oxyde-semi-conducteur (MOS) ultra-mince basée sur la solution autocohérente de l'équation de Schroïdinger et de Piosson. Il est judicieux d’étudier d’abord les structures et les caractéristiques des dispositifs MOS et MOSFET concernés par cette analyse et d’établir un modèle théorique d’approximation analytique du potentiel de surface tenant compte des effets quantiques et mécaniques. Ensuite, une formule générale pour une capacité de condensateur MOS est démontrée à la fois pour les cas de basses et hautes fréquences. Dans le dernier chapitre, nous étudierons l’effet tunnel du MOS en déduisant l’expression de la densité de courant F-N avec la formule générale de la densité de courant utilisant le coefficient de transmission déduit de la méthode de WKB dans un potentiel triangulaire. Ensuite, une nouvelle formule analytique pour la dépendance de la température actuelle F-N est dérivée de l'expression exacte utilisant l'expansion de Sommerfeld. Les thèmes clés sont les concepts de MOS, tension de grille, potentiel de surface, tension de capacité, tension de courant, courant de Fowler Nordheim et autres caractéristiques
Note de contenu :	Sommaire Table of Contents  Acknowledgements…………………………………………...……………………………………………….  Dedication…………………………………………………………………………………………………………  Abstract…………………………………………………………………………………………………………….  ملخص ……………………………….………………………………………………………………………………..  List of Abbreviations………………………………………………………………………………………….  Chapter One: General Introduction and Fundamental Concepts  I.General Introduction…………………………………………………………………………..……..…. 1  II.Fundamental Concepts………………………………………………………………….…….…..…….1  1.Metal…………………………………………………………………………………………………………….1  2.Oxide……………………………………………………………………………………………………………1  3.A semiconductor ……………………………………………………………………………..…….……..2  3.1.Intrinsic (pure) Semiconductors………………………………………………………..…..……2  3.2.Extrinsic (impure) Semiconductors…………………………………………………………..…2  4.Sorts of semiconductor according to addition of impurities………………………..…..2  4.1.n-type semiconductor……………………………………………………………………………..….2  4.2.p-type semiconductor………………………………………………………………………..….……3  5.The MOS structure……………………………………………………………………………………...…3  6.The idea MOS……………………………………………………………………………………..……..…..4  7.The Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor……..……………..…..……..…4  8.Definition of Potentials ………………………………..…………………….…..…5  9.The energy band diagrams of an MOScapacitor……………….…………….……6  10.Region of operations………………………..………………………..………...….8  10.1.Accumulation……………………………………………………..……..………8  10.2.Depletion……………………………………………………………….….….…8  10.3.Inversion……………………………………………………………………...…9  11.Current in the MOS………………………………………………………………………………….…..9  Chapter Two: Surface Potential and Metal Oxide Semiconductor Capacitor at Low and at High Frequencies  1.INTRODUCTION …………………………………………………………………11  2.SOME NOTIONS…………………………………………………………………..11  2.1.Surface Potential ………………………………………………………….……..11  2.2.The n-channel MOSFET…………………………………………………….……11  2.3.The short-channel effects…………………………………………………….…...12  3.THE MODELING DESCRIPTION…………………………………………….…..12  3.1.Condition of quantization ……………………………………………………..….15  3.2.Development of Analytical Approximation for the Surface Potential …………..16  4.Calculation of low frequency Capacitance of a MOS Structure…………….……...19  4.1.The oxide capacitance…………………………………………………………….20  4.2.Low Frequency capacitance………………………………………………………20  5. Calculation of High frequency Capacitance of a MOS Structure………….………23  ChapterThree: Fowler-Nordheim Tunneling Current in the MOS structure  1.Introduction…………………………………………………………………..……..27  2.Schroïdinger Equation……………………………………………………….……...27  3.WKB Approximation………………..……………………………………….……..27  4.Coefficient of Transmission…………………………………………………..…….27  5.Triangle Barrier………………………………………………………………..……28  6.Fowler-Nordheim Current Density…………………………………………………28  6.1.Equation F-N Current Density with Exponential and Pre-exponential Coefficients…………………………………………………………………………...28  6.2.Equation F-N Current Density depent en temperature……………………………34  APPENDIX I….. ……………………………………………………………………..36  APPENDIX II………………….……………………………………………………..37  Conclusion……………………………………………………………………………38  Lisr of references……………………………………..………………………………39
Côte titre :	MAPH/0329