Etude du bruit dans les transistors mos/si massif et caractérisation du bruit dans les transistors mos/soi submicroniques profonds

Abstract

Ce mémoire porte sur la simulation du bruit des transistors MOS/SI-Massif submicroniques en radiofréquences et la caractérisation du bruit électrique basse fréquence des transistors MOS/SOI submicroniques profonds. Le premier chapitre est une introduction sur les différentes structures du transistor MOS, où sont détaillées les principales propriétés des deux filières de la technologie CMOS. Dans la deuxième partie, un aperçu général sur le bruit électrique est présenté avec notamment les différentes sources qui peuvent manifester en radiofréquences et basses fréquences. Le troisième chapitre porte sur les sources de bruit qui apparaissent dans les transistors MOS/Si-Massif en radiofréquences. Dans un premier temps, une synthèse a été faite sur les différents modèles du bruit associé à la résistance grille. Ensuite, une implémentation de ces sources au modèle petit signal du transistor MOS/SI massif afin de simuler correctement le bruit des transistors MOS submicroniques en radiofréquences. Ceci revient en particulier à l'absence de ces modèles au niveau du modèle du transistor MOS dans sa version BSIM3v3 qui pouvait engendrer des erreurs de simulation en RF. Dans le quatrième chapitre, une étude expérimentale a été faite sur les transistors MOS/SOI afin de les qualifier pour les applications radiofréquences. Pour cela, une caractérisation du bruit basse fréquence a été effectuée sur les différentes topologies du transistor MOS/SOI (Substrat Flottant, Contact du Substrat) afin de caractériser leurs interfaces Si-SiO2 et de voir l'excès du bruit basse fréquence qui a un impact direct sur le bruit de phase en radiofréquences.