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• W28592906 abstract "La miniaturisation des transistors CMOS permet d'ameliorer les performances, la densite d'integration et le cout des circuits electroniques. Plusieurs ruptures technologiques concernant l'architecture et les materiaux des transistors doivent s'additionner pour atteindre les dimensions ultimes, a l'echelle de l'atome. L'introduction d'un dielectrique haute permittivite comme isolant de grille a la place du SiO2 vise a ameliorer le compromis epaisseur d'oxyde/courant de fuite de grille. Un canal haute mobilite doit permettre d'ameliorer la vitesse des porteurs et donc le compromis vitesse (frequence d'horloge)/puissance active des circuits. Cette these porte sur l'etude, la fabrication et les proprietes de transport de transistors CMOS cumulant ces deux nouvelles options technologiques. Ceci concerne en particulier des transistors avec un empilement de grille TiN/HfO2 : nMOS a canaux Si contraints, pMOS a canaux SiGe(:C) ou Ge contraints et une nouvelle architecture pMOS selon l'orientation cristallinne (111). Des gains en mobilite eleves par rapport aux transistors de reference HfO2/Si, pouvant atteindre +800% pour la mobilite des trous sur les transistors Ge contraints, sont obtenus conjointement avec l'effet du dielectrique HfO2 : une reduction de 4 decades du courant de fuite de grille par rapport a un oxyde SiO2. Une caracterisation electrique approfondie permet de montrer l'importance de l'optimisation de l'interface dielectrique/canal sur les gains en mobilite. Les caracteristiques des transistors sont analysees et discutees jusqu'a des longueurs de grille inferieures a 50nm. Finalement, la degradation de la mobilite avec un empilement de grille TiN/HfO2, point critique limitant l'emergence de tels empilements, est analysee en detail et les mecanismes de collisions des porteurs sont determines experimentalement." @default.
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