Contribution à la modélisation physique et électrique compacte du transistor à nanotube

Selon l’ITRS, le transistor a nanotube de carbone est une des alternatives prometteuses au transistor MOS Silicium notamment en termes de taille de composant et d’architectures de circuits innovantes. Cependant, a l’heure actuelle, la maturite des procedes de fabrication de ces technologies ne permet pas de controler finement les caracteristiques electriques. C’est pourquoi, nous proposons un modele compact base sur les principes physiques qui gouvernent le fonctionnement du transistor a nanotube. Cette modelisation permet de lier les activites technologiques a celles de conception de circuit dans le contexte de prototypage virtuel. Pour peu qu’elle inclut des parametres refletant la variation des procedes, il est alors possible d’estimer les performances potentielles des circuits integres. Le transistor a nanotube de carbone a modulation de hauteur de barriere (C-CNFET), i.e. « MOS-like », est modelise analytiquement en supposant le transport balistique des porteurs dans le canal. Le formalisme de Landauer est utilise pour decrire le courant module par le potentiel du canal calcule de facon auto-coherente avec la charge associee selon le potentiel applique sur la grille. Le modele du transistor a nanotube de carbone double grille, DG-CNFET est base sur celui du C-CNFET. Ce transistor est de type N ou P selon la polarisation de la grille supplementaire. Ce transistor est modelise de maniere similaire pour les 3 regions : la partie interne modulee par la grille centrale, et les acces source et drain modules par la grille arriere. La charge, plus complexe a calculer que celle du C-CNFET, est resolue analytiquement en considerant differentes plages de polarisation et d’energie. Le modele du DG-CNFET a ete mis en œuvre dans le cadre d’architectures de circuits electroniques innovants : une porte logique a 2 entrees comportant 7 transistors CNFET dont 3 DG-CNFET pouvant, selon la polarisation des 3 entrees de configuration, realiser 8 fonctions logiques differentes.