Dissertations / Theses: 'Fuite de courant'

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GUICHARDON, ANTOINE. "Caracterisation et modelisation du courant de fuite d'un laser ingaasp/inp a ruban enterre." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112238.

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Abstract:

Cette these expose une analyse electrique des composants laser a semi-conducteur basee sur le calcul a 2d de la repartition du courant dans la structure a l'aide d'un outil de resolution numerique par elements finis. La modelisation du composant a partir de la description de la structure reelle s'appuie sur l'etude prealable des differentes regions elementaires caracterisees et modelisees independamment. Cette approche est appliquee au laser ingaasp/inp brs dans le cadre de l'optimisation de ses performances statiques. Des caracterisations i(v) sont tout d'abord effectuees sur des diodes test permettant de mesurer le courant a travers la jonction p-n, la region implantee par des protons et la couche active de la structure. Leurs caracteristiques sont etudiees et modelisees par le logiciel de simulation 2d dans le modele de derive/diffusion. Le courant total du composant est calcule en prenant en compte globalement la modelisation des differentes regions. L'analyse debouche sur un modele electrique du fonctionnement du laser en regime d'impulsion, permettant une interpretation des caracteristiques i(v) et p(i) en impulsion. Le courant de fuite est localise et evalue en fonction du courant total a la temperature constante de 20c. Le role de l'interface entre les regions implantees et non implantees est mis en evidence au niveau du courant de seuil et celui de la jonction p-n au niveau de la limitation de la puissance

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Hourani, Wael. "Caractérisation des courants de fuite à l'échelle nanométrique dans les couches ultra-minces d'oxydes pour la microélectronique." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00952841.

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Abstract:

La miniaturisation de la structure de transistor MOS a conduit à l'amincissement de l'oxyde de grille. Ainsi, la dégradation et le claquage sous contrainte électrique est devenu l'un des problèmes de fiabilité les plus importants des couches minces d'oxydes. L'utilisation de techniques de caractérisation permettant de mesurer les courants de fuite avec une résolution spatiale nanométrique a montré que le phénomène de claquage des oxydes est un phénomène très localisé. Le diamètre des "points chauds", des endroits où le courant de fuite est très élevé pour une tension appliquée continue, peut-être de quelques nanomètres uniquement. Ceci illustre pourquoi les méthodes de caractérisation avec une résolution spatiale à l'échelle nanométrique peuvent fournir des informations supplémentaires par rapport à la caractérisation classique macroscopique. Il y a deux instruments, dérivés de la microscopie à force atomique (AFM) qui peuvent être utilisés pour faire ce travail, soit le Tunneling Atomic Force Microscope (TUNA) ou le Conductive Atomic Force Microscope (C-AFM). Le mode TUNA qui est utilisé dans notre travail est capable de mesurer des courants très faibles variant entre 60 fA et 100 pA. Notre travail peut être divisé en deux thèmes principaux: - La caractérisation électrique des couches minces d'oxydes high-k (LaAlO3 et Gd2O3) à l'échelle nanométrique en utilisant le Dimension Veeco 3100 où nous avons montré que la différence de leurs techniques d'élaboration influe largement sur le comportement électrique de ces oxydes. - Les caractérisations électriques et physiques à l'échelle nanométrique des couches minces d'oxydes thermiques SiO2 sous différentes atmosphères, c.à.d. dans l'air et sous vide (≈ 10-6 mbar) en utilisant le microscope Veeco E-Scope. L'influence de l'atmosphère a été bien étudiée, où nous avons montré que les phénomènes de claquage des couches minces d'oxydes peuvent être fortement réduits sous vide surtout en l'absence du ménisque d'eau sur la surface de l'oxyde pendant les expériences. En utilisant les plusieurs modes de l'AFM, il a été démontré que l'existence de bosses anormales (hillocks) sur la surface de l'oxyde après l'application d'une tension électrique est une combinaison de deux phénomènes: la modification morphologique réelle de la surface de l'oxyde et la force électrostatique entre les charges piégées dans le volume de l'oxyde et la pointe de l'AFM. Selon les images du courant obtenues par AFM en mode TUNA, deux phénomènes physiques pour la création de ces hillocks ont été proposés: le premier est l'effet électro-thermique et la seconde est l'oxydation du substrat Si à l'interface Si/oxyde.

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Oudwan, Maher. "Etude des propriétés des transistors en couches minces à base de silicium microcristallin pour des applications d'écran plats à matrice active." Grenoble INPG, 2007. http://www.theses.fr/2007INPG0128.

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Abstract:

Ce travail a pour but d'étudier les mécanismes du courant de drain en régime bloqué dans les transistors en couches minces (TFT) à base de silicium microcristallin (~c-Si:H), ainsi que ceux de la dérive de la tension de seuil. Pour cela nous avons fabriqué des TFT en ~c-Si:H. Nous avons déterminé les mécanismes du courant en régime bloqué pour les champs électriques modérés: il s'agit de la :onduction de type Poole Frenkel, et pour les forts champs, c'est un courant de type effet tunnel bande 3 bande. Nous avons identifié un phénomène de courant parasite en régime bloqué qui s'ajoute au :ourant intrinsèque, et qui est spécifique aux TFT en ~c-Si:H. Il provient d'une contamination en )xygène pendant le procédé de fabrication. L'oxygène, présent sur le canal arrière, diffuse et/ou s'active Jendant la passivation finale en SiNx et dope le canal arrière. Une solution pour réduire ce courant Jarasite est d'ajouter une couche de silicium amorphe au dessus du ~c-Si:H pour protéger le canal 3rrière, ou bien de diminuer la température de dépôt du ~c-Si:H. Concernant la dérive de tension de ;euil, nous avons pu établir que le piégeage de charges dans le SiNx est le mécanisme dominant
The aim of this work is to study the drain leakage current mechanisms in microcrystalline thin film :ransistors (~c-Si:H TFT) so as the mechanisms of threshold voltage shift. For that we fabricated ~c-Si:H rFT. We established that the mechanism of drain leakage current for moderate field is Poole Frenkel :onduction, and for high field it is a tunnelling band-to-band conduction. We identified a new Jhenomena, specific for ~c-Si:H TFT, a parasitic leakage current is added to the intrinsic current and :hanges the shape of sub-threshold slope. This current is the result of oxygen contamination during the =abrication process. Oxygen present at back channel diffuses and/or is activated during the silicon nitride Jassivation. Oxygen atoms act as N-type dopant and create a parasitic back channel. A solution to "educe this parasitic current is to add an intrinsic amorphous silicon film on top of the ~c-Si:H film to Jrotect the back channel. Another solution is to reduce the microcrystalline silicon de position :emperature. Regarding threshold voltage shift mechanism, we found that the main mechanism is the :harge trapping in the silicon nitride film

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Nsoumbi, Michèle. "Etude des mécanismes d'inflammation d'un matériau isolant en présence d'un point chaud d'origine électrique." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112346.

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Abstract:

Dans un objectif de prévention de défaillances sévères susceptibles de conduire à un amorçage de feu sur circuits imprimés, l'évolution rapide d'un défaut d'origine thermique sur un circuit de type FR-4 a été étudiée. Une étude préliminaire des caractéristiques électrique et chimique du matériau a été effectuée en fonction de la température. La défaillance a été modélisée par une surintensité contrôlée localisée au niveau d'un défaut de géométrie imposée. Les expériences ont été conduites jusqu'à rupture de la piste aboutissant ou non à un départ de feu. Le courant de fuite circulant dans le substrat s'est révélé être un paramètre pertinent pour évaluer la dégradation du circuit imprimé. Des cartographies thermiques de la surface et de l'épaisseur du substrat sous le défaut ont également été réalisées. Parallèlement à cette étude expérimentale, un modèle numérique électrothermique 3D développé sur cette structure a permis de décrire et valider la dominance d'un processus thermique jusqu'à la rupture de la piste. Un enregistrement détaillé des paramètres électriques synchronisé à une cinématographie rapide au moment de la rupture a permis d'identifier un mécanisme impliquant un décollement de piste au niveau du défaut lié à un emballement de la température et du courant de fuite localisés. Ce mécanisme a été associé à la présence d'un canal chaud au travers du substrat conduisant à : (i) un échauffement important et localisé du matériau par effet Joule susceptible de conduire l'inflammation, (ii) un entretien de chauffage du substrat après rupture de la piste contribuant à entretenir et à propager Ie feu, notamment par émission de composés inflammables
In the objective of prevention of severe failures leading to fire in onboard printed circuit board, the aggravation of hot spots due to an electronic component defect was experimentally modelled by creating a controlled overload on a FR4 Printed Circuit Board (PCB) track. A two-sided PCB was considered for these experiments, in which the leakage current intensity flowing through the PCB was measured. The experiments were lead until the track rupture with or without fire ignition. Leakage current was found to be a reliable parameter for monitoring the PCB temperature and state of degradation. Concurrently, thermal space and time resolved measurements were made on the PCB surfaces and on the PCB cross section surface. In addition to experiments, a 3-D finite element model was also created to simulate the trace heating; good agreement was found with experiments within the model's assumptions, up to the point of the track rupture. A detailed record of the electrical parameters synchronized to a fast camera when the track rupture identified a mechanism involving a detachment of the track near the defect according to the current/temperature runaway phenomenon. Leakage current appeared as a contributor to fire ignition by Joule effect (intensity in the A range) and was also seen to sustain the heating of the PCB despite of the track rupture, and to support fire propagation through promoting the release of flammable compounds (e. G. Hydrogen, acetylene, ethylene measured at 300°C) via substrate heating

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Burignat, Stéphane. "Mécanismes de transport, courants de fuite ultra-faibles et rétention dans les mémoires non volatiles à grille flottante." Phd thesis, INSA de Lyon, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00143276.

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Abstract:

Le marché des mémoires non volatiles à grille flottante connaît actuellement un essor considérable du fait de leur utilisation croissante dans tous les domaines d'applications de l'électronique et par conséquent dans de très nombreux secteurs industriels. Cependant ces dispositifs mémoires se heurtent aujourd'hui à une limite technologique liée à l'impossibilité de réduire l'épaisseur de la couche d'oxyde tunnel SiO$_{2}$ qui isole la grille flottante contenant l'information. En effet, en deçà d'une épaisseur critique de l'ordre de $7\,nm$, l'oxyde tunnel est le siège de courants de fuite induits par les cycles répétés de programmation, qui engendrent des pertes de charge diminuant drastiquement le temps de rétention et la durée de vie des cellules mémoires. Ces courants de fuite sont communément appelés courants SILC (Stress Induced Leakage Current).

Durant cette thèse, dans l'objectif d'obtenir des mesures fiables des courants SILC, nous avons mis en \oe uvre un banc de mesure très bas niveau permettant d'atteindre la résolution ($10^{-15}\,A$) des appareillages de mesures les plus performants du marché. Nous avons ensuite implémenté la technique dite "de la grille flottante" qui permet d'atteindre de façon indirecte des niveaux de courant inférieurs à $10^{-16}\,A$. À partir de nombreuses mesures expérimentales réalisées sur des oxydes tunnel de $7 - 8\,nm$ issus d'une technologie FLOTOX\ EEPROM, un modèle de conduction tunnel assisté par pièges a été développé permettant, à l'aide d'une nouvelle méthodologie, d'extraire les profils de distributions spatiale et énergétique des défauts dans l'oxyde. Le chargement stable de ces défauts permet de rendre compte de la dérive de la loi Fowler-Nordheim responsable de la fermeture de fenêtre de programmation des cellules mémoires. Le modèle développé conduit finalement à une bonne simulation des caractéristiques de conduction de l'oxyde tunnel dans tous les domaines de champ électrique et en fonction du niveau de dégradation.

Finalement, les structures à grille flottante ont été modélisées d'un point de vue dynamique. L'influence des pulses de programmation sur les différentes grandeurs électriques dans les cellules mémoire a été analysée ainsi que les cinétiques de perte de charge en fonction du courant de fuite dans l'oxyde tunnel. A partir des mesures réalisées sur des structures de test grille flottante, les temps de rétention sur cellule élémentaire ont été extrapolés.

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Ruat, Marie. "Etude des mécanismes de viellissement [i. E. Vieillissement] sous contrainte électrique des transistors bipolaires à hétérojonction Si/SiGeC issus de technologies BiCMOS avancées." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0157.

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Abstract:

Le vieillissement de transistors bipolaires à hétérojonction Si/SiGeC issus de technologies BiCMOS avancées a été étudié, et ce pour les trois modes de dégradation connus du transistor bipolaire, correspondant à une polarisation du transistor en inverse, en direct et en «mixed-mode». L'effet de ces contraintes sur les caractéristiques électriques du transistor bipolaire, et en particulier sur le courant base, est unique quel que soit le mode de dégradation déclenché, avec l'apparition d'un courant base de génération-recombinaison issu de défauts d'interface Si/Si02 créés par des porteurs chauds au cours de la contrainte. L'extraction des facteurs d'accélération du vieillissement en fonction des nombreux paramètres de contrainte a permis la construction de modèles empiriques pour l'étude de chacun des modes de dégradation. Des mesures de bruit basse fréquence, et des simulations physiques TCAD ont également été utilisées pour la compréhension des mécanismes physiques à l'origine du vieillissement des transistors bipolaires. Enfin, une discussion sur l'unicité de comportement constatée quel que soit le mode de dégradation déclenché conclut ce manuscrit
Rapid evolution in bipolar transistors architectures and materials in the past ten years led to new reliability concerns. Degradation of electrical characteristics and especially of base current was investigated under the three main known degradation modes for bipolar transistors: reverse mode, forward mode and mixed-mode. Main relevant results led to a unique behaviour after any of these three reliability stresses: the apparition of a generation recombination non-ideal excess base current, characteristic of interface traps created by hot carriers at Si/Si02 spacer and/or STI interfaces. Acceleration factors of the base current degradation with stress time and any other stress parameters were extracted in details, and led to the proposal of empirical models that should be taken into account next bipolar transistors generations qualification work. TCAD simulations and LF noise measurements before and after stress were also implemented for further understanding of bipolar transistor aging studies. Finally, the unified behaviour of degradation under any reliability stress is discussed

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Conrad, Joël. "Modélisation d'un transformateur de courant à charge variable." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0171.

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Abstract:

Les transformateurs de courant débitent généralement dans une charge de faible impédance. Si cette condition n'est pas remplie, l'induction dans le tore et le courant magnétisant ne sont plus négligeables. Ce mémoire traite ce cas de figure avec en plus des courants éventuellement non sinusordaux et avec une composante contin!le. Un modèle analytique s'étoffe au fur et à mesure afin de tenir compte de ces spécificités. - D'abord nous analysons le comportement de la chaîne de mesure avec des courants sinusoidaux, nous développons un modèle analytique non linéaire de l'impédance magnétisante et évaluons l'importance des flux de fuite. Ensuite nous étendons ce modèle d'impédance magnétisante aux types de courants cités. Notre modèle, analytique, est alors robuste en fréquence. Enfin nous enrichissons notre modèle en tenant compte de la non-linéarité des matériaux. N est alors valable quelque soient les conditions de fonctionnement Une étude sur la caractérisation des matériaux magnétiques soumis à une excitation dissymétrique clôt ce mémoire
Current transformers are generally connected to small impedance. If it is not the case, the flux density and the magnetizing current are not negligIble. This report deals with this case. More over the current may he non sinusoidal and its mean value May he different than zero. To take account these specificity an anaIytical model is developed. In a first time the hehavior of the assembly (current transformer and its load) with sinusoidal currents is studied. An non linear, analytical, model is developed. The importance of the leakage flux is evaluated In a second time the model is extended to any type of current' s wave form. The frequency' s variations of the magnetic characteristic are taken into account In a third time the non linearity of the magnetic material is modelised At this time the hehavior of the transformer submitted to any type of current May he computed. This report is closed by a study of magnetic characterization using a non symmetrical current

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Dhahbi, Megriche Nabila. "Modélisation dynamique des décharges sur les surfaces d'isolateurs pollués sous différentes formes de tension: élaboration d'un critère analytique de propagation." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00403371.

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Abstract:

Ce travail présente un modèle de décharge permettant de prédire le comportement d'un isolateur pollué soumis à différents types de tensions. Ce modèle est basé sur des considérations énergétiques et utilise les caractéristiques physiques de l'arc ainsi qu'un circuit électrique équivalent. Un nouveau critère analytique de propagation de la décharge faisant intervenir l'impédance équivalente d'un circuit électrique simulant un isolateur pollué sur lequel une décharge s'est produite, est présenté.
Pour tenir compte de l'évolution du phénomène de propagation de la décharge dans le temps, un modèle dynamique autonome est développé. Ce modèle permet de calculer la tension de contournement des isolateurs et de décrire la dynamique de l'arc en tenant compte du changement de la résistance de l'arc, du profil de l'isolateur, de la constriction des lignes de courant au pied de la décharge, de la variation du rayon de l'arc, de la vitesse instantanée de propagation de la décharge et du type d'onde de tension appliquée (continue, biexponentielle ou alternative).
Les caractéristiques obtenues à partir du modèle sont conformes aux observations et mesures effectuées en laboratoire.

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Verriere, Virginie. "Analyse électrique de diélectriques SiOCH poreux pour évaluer la fiabilité des interconnexions avancées." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00593515.

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Abstract:

Avec la miniaturisation des circuits intégrés, le délai de transmission dû aux interconnexions a fortement augmenté. Pour limiter cet effet parasite, le SiO2 intégré en tant qu'isolant entre les lignes métalliques a été remplacé par des matériaux diélectriques à plus faible permittivité diélectrique dits Low-κ. La principale approche pour élaborer ces matériaux est de diminuer la densité en incorporant de la porosité dans des matériaux à base de SiOCH. L'introduction de ces matériaux peu denses a cependant diminué la fiabilité : sous tension, le diélectrique SiOCH poreux est traversé par des courants de fuite et peut claquer, générant des défaillances dans le circuit. La problématique pour l'industriel est de comprendre les mécanismes de dégradation du diélectrique Low-κ afin de déterminer sa durée de vie aux conditions de température et de tension de fonctionnement. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse ont consisté à étudier les mécanismes de conduction liés aux courant de fuite afin d'extraire des paramètres quantitatifs représentatifs de l'intégrité électrique du matériau. Nous avons utilisé ces paramètres afin de suivre le vieillissement du matériau soumis à une contrainte électrique. Nous avons également introduit la spectroscopie d'impédance à basse fréquence comme moyen de caractérisation du diélectrique Low-κ. Cet outil nous a permis de caractériser le diélectrique intermétallique de façon non agressive et d'identifier des phénomènes de transport de charges et de diffusion métallique à très basses tensions qui offrent des perspectives pour l'étude de la fiabilité diélectrique des interconnexions.

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Meghnefi, Fethi. "Étude temporelle et fréquentielle du courant de fuite des isolateurs de poste recouverts de glace en vue du développement d'un système de surveillance et de prédiction en temps réel du contournement électrique /." Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 2007. http://theses.uqac.ca.

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Abstract:

Thèse (D.Eng.) -- Université du Québec à Chicoutimi, 2007.
La p. de t. porte en outre: Thèse présentée à l'Université du Québec à Chicoutimi comme exigence partielle du doctorat en ingénierie. CaQQUQ Bibliogr.: f. 235-244. Document électronique également accessible en format PDF. CaQQUQ

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Bouasse, Malik. "Mise en place d’un modèle cellulaire permettant l’exploration fonctionnelle du canal ionique NALCN : caractérisation du courant de fuite induit par le canal humain NALCN et de différents mutants rencontrés dans un contexte pathologique." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT026.

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Abstract:

L'activité électrique des neurones dépend de la l’expression et de l'activité des canaux ioniques, dont le canal de fuite de sodique récemment décrit, appelé NALCN. Dans les neurones, NALCN est un canal activé par un récepteur couplé aux protéines G qui conduit un courant de fuite de sodium résistant à la TTX et résistant à Cs + et contribue à la mise en place du potentiel de la membrane du repos. Chez l'homme, des mutations récessives et dominantes de NALCN ont récemment été décrites dans des troubles neurologiques complexes tels que la Dystrophie Neuroaxonale Infantile (syndrome INAD) et l'Arthrogryposis Distal de Type 2A (syndrome CLIFHADD). Ces troubles partagent des symptômes communs tels que l'ataxie, les crises épileptiques, l'hypotonie, le retard cognitif et le retard de développement. Les conséquences fonctionnelles de ces mutations NALCN ne sont toutefois pas connues principalement en raison de l'absence d'un modèle cellulaire reproductible pour réaliser une analyse électrophysiologique du courant NALCN. Dans la présente étude, nous décrivons les propriétés des canaux NALCN recombinants dans la lignée cellulaire neuronale, NG108-15. Ces cellules, qui expriment les sous-unités auxiliaires UNC79 et UNC80 de NALCN, ont été transfectées avec des constructions encodant NALCN (type sauvage ou mutants) et sa sous-unité NLF-1. Après la transfection du NALCN de type sauvage, les enregistrements par la technique de patch-clamp ont révélé la présence d'un courant de fuite entrant dans des cellules différenciées. A noter que la transfection des mutants CLIFHADD a entraîné l'expression d'un courant de fuite de sodium significativement plus élevé, comparé aux cellules exprimant des canaux NALCN de type sauvage. Au contraire, aucun courant de ce genre n'a été observé dans les cellules exprimant le mutant INAD. Ces résultats confirment fortement l'hypothèse selon laquelle les mutations dominantes CLIFHADD est un gain de fonction, alors que l'INAD est une mutation de perte de fonction. En conclusion, nos données démontrent que la lignée cellulaire NG108-15 est un modèle cellulaire fiable pour étudier l'activité électrophysiologique des canaux NALCN de type sauvage et mutant
Electrical activity of neurons is critically dependent on the presence and activity of ion channels, including the recently described “sodium-leak channel” named NALCN. In neurons, NALCN is a G protein-coupled receptor-activated channel that conducts a TTX-resistant and Cs+-resistant sodium-leak current and contributes to setting-up the resting’s membrane potential. In humans, both recessive and dominant mutations of NALCN were recently described in complex neurological disorders such as Infantile Neuroaxonal Dystrophy (INAD) and Type 2A Distal Arthrogryposis (CLIFHADD). These disorders share common symptoms such as ataxia, epileptic seizures, hypotonia, cognitive delay and developmental retardation. The functional consequences of these NALCN mutations are however not known mainly because of the lack of a reliable cellular model to achieve electrophysiological analysis of the NALCN current. In the present study, we describe the properties of recombinant NALCN channels in the neuronal cell line, NG108-15. These cells, which express the NALCN’s ancillary subunits Unc79 and Unc80, were transfected with constructs encoding NALCN (wild-type or mutants) and its NLF-1 subunit. Following transfection of the wild-type NALCN, patch-clamp recordings revealed the presence of an inward background current in differentiated cells. Importantly, transfection of the CLIFHADD mutants resulted in the expression of a significantly larger sodium-leak current, compared to cells expressing wild-type NALCN channels. On the contrary, no such current was observed in cells expressing the INAD mutant. These results strongly support the hypothesis that CLIFHADD are gain-of-function, while INAD are loss-of-function mutations. Altogether, our data demonstrate that the NG108-15 cell line is a reliable cellular model to study electrophysiological activity of wild-type and mutant NALCN channels

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Chery, Emmanuel. "Fiabilité des diélectriques low-k SiOCH poreux dans les interconnexions CMOS avancées." Phd thesis, Université de Grenoble, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01063862.

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Abstract:

Avec la miniaturisation continue des circuits intégrés et le remplacement de l'oxyde de silicium par des diélectriques low-k poreux à base de SiOCH, la fiabilité des circuits microélectroniques a été fortement compromise. Il est aujourd'hui extrêmement important de mieux appréhender les mécanismes de dégradation au sein de ces matériaux afin de réaliser une estimation précise de leur durée de vie. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont consisté à étudier les mécanismes de dégradation au sein du diélectrique afin de proposer un modèle de durée de vie plus pertinent. Par une étude statistique du temps à la défaillance sous différents types de stress électrique, un mécanisme de génération des défauts par impact est mis en évidence. En l'associant au mécanisme de conduction au sein du diélectrique, il a été possible de développer un modèle de durée de vie cohérent pour les interconnexions permettant une estimation de la durée de vie plus fiable que les modèles de la littérature. L'impact du piégeage de charges dans le diélectrique a ensuite été analysé grâce à ce modèle.

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Pedroli, Francesco. "Dielectric strength and leakage current : From synthesis to processing optimization." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI014.

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Abstract:

Les polymères électro-actifs (EAP) tels que le P (VDF-TrFE-CTFE) se sont révélés très prometteurs dans le domaine des capteurs et actionneurs flexibles. Les avantages de l'utilisation des PAE pour les appareils électriques intelligents sont dus à leur faible coût, leurs propriétés élastiques, leur faible densité et leur capacité à être fabriqués en différentes formes et épaisseurs. Au cours des années précédentes, le terpolymère P (VDF-TrFE-CTFE) a attiré de nombreux chercheurs en raison de sa propriété ferroélectrique relaxante qui présente des phénomènes d'électrostriction élevés. Malgré leur attractivité, cette classe de matériaux possède encore deux limitations technologiques principales: une faible tension de claquage et le niveau élevé de courant de fuite lorsque des tensions élevées sont appliquées. La dépendance quadratique de la réponse de déformation et de la densité d'énergie mécanique sur le champ électrique appliqué met en évidence la pertinence du champ électrique de claquage EAP, tout en réduisant les pertes diélectriques. La faible rigidité diélectrique du terpolymère P (VDF-TrFE-CTFE) s'avère être une préoccupation majeure pour obtenir des performances d'actionnement élevées. De plus, le grand champ électrique nécessaire pour atteindre des niveaux de déformation satisfaisants (≥ 40 V / µm, environ) conduit inévitablement à un niveau élevé de courant de fuite et donc à une durée de vie courte. Ce travail démontre qu'il est possible d'augmenter considérablement le claquage électrique et de diminuer les pertes diélectriques en contrôlant les paramètres de traitement des procédés de synthèse et de fabrication des polymères. L'amélioration de la rigidité diélectrique intrinsèque est obtenue en ajustant le poids moléculaire du terpolymère et en améliorant la pureté de la dissolution polymère utilisée pour la fabrication de films de terpolymère. La réduction des pertes diélectriques, et avec une attention particulière aux pertes de conduction à haute tension (ou courant de fuite), est obtenue par l'introduction d'un nouveau traitement thermique dans le processus de fabrication du film, appelé recuit électro-thermique
Electro-active polymers (EAPs) such as P(VDF-TrFE-CTFE) was demonstrated to be greatly promising in the field of flexible sensors and actuators. The advantages of using EAPs for smart electrical devices are due to their low cost, elastic properties, low density and ability to be manufactured into various shapes and thicknesses. In earlier years, P(VDF-TrFE-CTFE) terpolymer attracted many researchers due to its relaxor-ferroelectric property that exhibits high electrostriction phenomena. Although their attractiveness, this class of materials still owns two main technological limitations: low breakdown voltage and the high level of leakage current when high voltages are applied. The quadratic dependence of the strain response and mechanical energy density on the applied electric field highlights the relevance of EAP breakdown electric field, while reducing the dielectric losses. The low dielectric strength of P(VDF-TrFE-CTFE) terpolymer turns out to be a main concern for achieving high actuation performances. Moreover, the large of electric field required to attain satisfactory levels of deformation (≥ 40 V/µm, about) inevitably lead to high level of leakage current and thus short life-time. This work demonstrates that it is possible to dramatically increase the electrical breakdown and decrease the dielectric losses by controlling processing parameters of the polymer synthesis and fabrication procedures. Enhancement of intrinsic dielectric strength is obtained by tuning the terpolymer molecular weight and by improving the purity of polymeric dissolution used for fabrication of terpolymer films. The reduction of dielectric losses, and with particular attention at the high-voltage conduction losses (or leakage current) are achieved by the introduction of a novel thermal treatment in the film fabrication process, called electro-thermal annealing

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Le, Roch Alexandre. "Analyse de l’augmentation et de la fluctuation discrète du courant d’obscurité des imageurs CMOS dans les environnements radiatifs spatiaux et nucléaires." Thesis, Toulouse, ISAE, 2020. http://www.theses.fr/2020ESAE0018.

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Abstract:

Inspirés des technologies microélectroniques CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), les capteurs d’images CMOS sont largement utilisés dans de nombreuses applications grand public et prédominent sur le marché commercial des caméras intégrées. Au cours de la dernière décennie, de nombreuses avancées technologiques ont permis au capteur d’image CMOS d’atteindre d’excellentes performances ainsi qu’une faible consommation d’énergie. Par conséquent, ces imageurs deviennent des candidats essentiels pour un nombre croissant d’applications spatiales et nucléaires. Cependant, le comportement de ces dispositifs microélectroniques dans les environnements radiatifs nucléaires et spatiaux est encore mal compris. Par conséquent, il est nécessaire d’étudier les différents mécanismes qui conduisent à la dégradation des performances des capteurs d’images CMOS et en particulier à l’augmentation du courant d’obscurité, un signal parasite qui augmente avec les doses de radiations.Parmi ces doses de radiations, la dose dite de déplacement, relative à l’altération de la structure cristalline du silicium, reste peu étudiée par rapport à la dose dite ionisante. Dans les dernières technologies de capteurs d’images CMOS utilisant des photodiodes pincées, la dose ionisante n’est plus le mécanisme de dégradation dominant dès lors que la dose de déplacement est mise en jeu. La dose de déplacement devient le mécanisme de dégradation principal qui conduit à l’augmentation du courant d’obscurité. Ce travail se concentre principalement sur le rôle des défauts cristallins, créés par la dose de déplacement induits par les radiations, dans l’augmentation du courant d’obscurité des capteurs d’images CMOS. Un intérêt particulier est accordé aux défauts métastables qui sont probablement la cause des fluctuations discrètes et aléatoires du courant d’obscurité appelé : signal des télégraphistes. Cette étude présente un double enjeu :Le premier vise à contribuer à l’amélioration des connaissances des principes physiques mis en jeu dans le silicium cristallin face aux radiations. Les interactions particule-matière,associées à l’architecture spécifique des capteurs d’images, visent à fournir des outils fiables pour l’analyse des défauts induits par les radiations dans le silicium. Ces observations et résultats peuvent être étendus à tous les dispositifs à base de silicium et plus généralement aux autres dispositifs à semi conducteurs.Le second vise à identifier les différents mécanismes conduisant à l’augmentation du courant d’obscurité des capteurs d’images CMOS lorsqu’ils fonctionnent dans des environnements radiatifs. L’étude vise à identifier et à améliorer la connaissance des comportements des sources de courant d’obscurité dans le but d’optimiser les capteurs d’images CMOS pour les futures applications spatiales et nucléaires
Inspired by the microelectronic Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) technologies, CMOS image sensors are widely used in many consumer-grade applications and are predominant in the commercial market for embedded cameras. Over the past decade,numerous technological advances allowed state-of-the-art CMOS image sensors to achieve excellent performances as well as low-power consumption. Therefore, CMOS image sensors are becoming essential candidates for a growing number of high-end applications such as space and nuclear applications. However, the behavior of these microelectronic devices inspace and nuclear radiative environments is still under understanding. Hence, studies still investigate the different mechanisms that lead to the degradation of CMOS image sensor performances including the radiation-induced dark current increase, a parasitic signal that increases with radiation doses. Among these radiation doses, the so-called displacement dose,relative to the alteration of the crystalline structure of the silicon, remains poorly studied compared to the so-called ionizing dose. In the latest CMOS image sensor technologies using pinned photodiodes, the ionizing dose is no longer the main degradation mechanism when the displacement dose is at stake. From then on, the displacement dose becomes the principal degradation mechanism that leads to the dark current increase. This work mainly focuses onthe role of the crystalline defects, created by radiation-induced displacement damage, in the CMOS image sensor dark current increase. Particular interest is given to metastable defects,which are probably the cause of discrete and random fluctuations of the dark current called : Dark Current Random Telegraph Signal (DC-RTS). This study presents a double objective :The first aims to contribute to improving knowledge of the physical principles involved in crystalline silicon when facing radiations. Particle-matter interactions, combined with the specific architecture of image sensors, aim to provide reliable tools to analyze the radiation induced defects in silicon. Observations and findings can be extended to all silicon-based devices and more generally to other semiconductor-based devices.The second seeks to identify the different mechanisms leading to CMOS image sensor dark current increase when operating in radiative environments. The study aims to identify and improve knowledge on the behavior of dark current sources aiming to optimize CMOS image sensors for future space and nuclear applications

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Arnolda, Pierre. "Lacréation de défauts de déplacements atomiques dans le silicium et son impact sur les composants électroniques à applications spatiales." Toulouse, ISAE, 2011. http://www.theses.fr/2011ESAE0016.

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Abstract:

L'environnement spatial est constitué de particules énergétiques comme les protons ou les électrons qui produisent dans le matériau des déplacements atomiques responsables de la dégradation des propriétés électriques des composants embarqués. Habituellement, pour prédire les dégradations subit d’un composant en fin de mission, et dire si il vérifie les spécifications en vigueur, on utilise la « dose équivalente de dommage» qui est déduite du pouvoir d'arrêt nucléaire (NIEL : Non Ionizing Energy Loss). Dans certains cas, ces méthodes de prédictions qui dépendent de la précision sur les NIEL, montrent leurs limites, notamment pour les électrons. Nous proposons dans ce travail, un nouveau modèle de NIEL qui intègre aux hypothèses de calculs classiques de nouveaux phénomènes physiques. Ce modèle a été validé par comparaison à des dégradations mesurées sur des composants irradiés (concentration de défauts, courants parasites).

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Ayadi, Mohamed. "Étude et modélisation du vieillissement des supercondensateurs en mode combiné cyclage/calendaire pour applications transport." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0092/document.

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Abstract:

Dans le but de l’intégration des supercondensateurs dans des applicationstransport, la connaissance et l’étude de leur comportement au cours du vieillissementest nécessaire. L’objectif de cette thèse est donc la compréhension et lamodélisation des phénomènes de vieillissement observés sur lessupercondensateurs. Pour cela, des méthodologies de caractérisation électriques etdes protocoles expérimentaux originaux combinant les différentes contraintes devieillissement ont été mis en oeuvre. Des mesures du courant de fuite et des tests devieillissement combinés ont été effectués. Les résultats obtenus sont présentés. Ilsont ainsi servis au développement et l’implémentation de modèles permettant le suivide l’évolution des performances des supercondensateurs avec le vieillissement
The study of the behavior of supercapacitors during ageing is required in orderto integrate them in transportation applications. The aim of this thesis is tounderstand and model ageing phenomena observed on supercapacitors. For thispurpose, electrical characterization methodologies and original experimentalprotocols combining various constraints of ageing have been implemented.Measurements of leakage current and combined ageing tests were conducted. Theobtained results were used for developing models allowing the monitoring of theevolution of supercapacitors performance during ageing

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Ngo, Le Thuy. "Optimisation et réalisation d'une périphérie planar haute tension à poche." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0188.

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Abstract:

L'objet de ce travail a consisté dans l'optimisation et réalisation d'une périphérie Planar haute tension, permettant d'obtenir une tenue en tension dépassant 2000V. Parmi des protections périphériques existantes la protection par l'implantation latérale appelée “poche” semblait être une solution très performante pour obtenir une tenue en tension très élevé. Dans un premier temps, nous avons optimisé la structure de cette protection en utilisant des simulateurs bidimensionnels (ATHENA, ATLAS). Les résultats de simulation confirment que la dose active de cette périphérie est l'un des paramètres importants à contrôler. La profondeur et la longueur de poche sont les deux autres paramètres à prendre en compte pour l'optimisation de cette périphérie. La variation de la tenue en tension est présentée en fonction de l'évolution de chacun de ces paramètres. Les résultats de l'étude de sensibilité de la tenue en tension vis-à-vis de la dose active de la poche ont permis d'établir une méthodologie de conception d'une périphérie monopoche optimale et développer une périphérie bipoche permettant de bien dominer la dose active de poche donc d'améliorer la tenue en tension. Ensuite, pour valider les résultats de simulation en raison de simplification nous avons choisi la diode de type PIN comme élément de test. Nous avons réalisé et caractérisé les diodes avec différentes géométries des périphéries monopoche et bipoche. Les résultats expérimentaux obtenus sur la tenue en tension confirment que la périphérie bipoche optimale permet d'atteindre des valeurs de claquage en volume. Ces résultats montrent à la fois la faisabilité des dispositifs et leurs bonnes performances. Enfin, pour compléter notre étude de conception de périphérie Planar haute tension à poche nous avons étudié le courant de fuite des diodes réalisées. Nous avons mis en évidence que les charges dans l'oxyde et à l'interface ont une influence importante sur la tenue en tension et le courant de fuite du dispositif

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Mohamed, Ahmed Aly Shaaban. "Reconstitution des courants de fuite d'un four micro-onde domestique." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT109H.

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Abstract:

Le rayonnement de l'harmonique cinq de la frequence (f=2,45 ghz) utilisee dans de nombreux dispositifs industriels micro-onde et en particulier dans le four domestique, se situe dans la plage des emissions t. V. Par satellites. Ce rayonnement peut, dans certains cas, interferer avec les recepteurs radioelectriques et degrader la qualite ou meme le fonctionnement des equipements qui se trouvent dans leur environnement proche, ou meme relativement eloigne. Il est donc important de pouvoir localiser les sources de rayonnement parasite du four. L'objectif de notre etude est d'evaluer le courant de fuite du cinquieme harmonique d'un four micro-onde domestique. Ce courant de fuite est reconstitue a partir des mesures du champ diffracte par le four. La methode de mesure du champ diffracte utilise les techniques de l'holographie micro-ondes. Un dispositif automatique enregistre point par point la somme et la difference du champ electrique diffracte et du champ de reference et le banc de mesures a ete teste par des reconstitutions d'images sur des objets simples. La reconstitution du courant de fuite utilise une methode analytique basee sur l'analyse spectrale du champ diffracte. La methode des reconstitutions d'images a ete validee sur des objets simples. La reconstitution montre que les champs sont rayonnes par le joint de porte et par les parois, et que ce rayonnement peut etre varier en fonction de l'excitation

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Ernst, Thomas. "Etude des structures MOSFET avancées sur SOI pour les applications basse consommation." Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0118.

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Abstract:

Cette etude, a but prospectif, s'attache a concevoir et comparer differentes architectures mosfet dans la perspective d'applications basse tension et basse puissance. Un premier chapitre introductif met en evidence les enjeux de ces applications ainsi que les proprietes essentielles des materiaux et des structures mos soi. Dans le deuxieme chapitre, nous proposons un modele inedit du courant de recombinaison dans les diodes pin a simple et double grille, pouvant etre introduit sous une forme compacte dans les simulateurs de dispositifs, ou utilise en caracterisation fine de la qualite des interfaces et du materiau. Les effets de couplage bidimensionnel, ou effets de canal court, dans l'oxyde et le substrat enterres, ainsi que leur influence sur le courant de fuite du canal sont modelises dans le chapitre iii, en utilisant des outils mathematiques adaptes, et pour la premiere fois de maniere non empirique. Cette etude permet de suggerer des optimisations architecturales telles que : l'utilisation de films minces peu dopes, ou de plans de masse. Les transistors mos a film mince ou ultra-mince, permettant une reduction d'echelle encore plus poussee, presentent quant a eux des proprietes de conduction particulieres dues notamment a l'effet du confinement sur la repartition de la charge et de la mobilite. Cet effet du confinement dans des films d'epaisseur minimale de 3 nm est etudie analytiquement et experimentalement au chapitre iv. Enfin, le phenomene de tension de seuil dynamique, qui reduit notablement la tension de seuil de transistor mos a l'etat passant, est analyse au cours du chapitre v sur les structures dt-mos et partiellement desertee a substrat flottant. Pour ces derniers dispositifs, nous proposons une methode de mesure en frequence a courant moyen et mettons en evidence un phenomene transitoire de generation atypique, dont la dependance en frequence est mise en evidence.

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Caldeira, Nabo Adelphe. "Contribution à l'estimation et à l'amélioration de la production de l'énergie photovoltaïque." Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR4058/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse consistent à proposer des outils matériels et logiciels pour estimer et améliorer le rendement énergétique de la chaine de conversion d’énergie photovoltaïque pour les applications de l’habitat. Nous avons dans un premier temps proposé une nouvelle architecture mixte d’onduleur à 5 niveaux. Ce type de structure, fondé sur un couplage d’un onduleur en pont complet et d’une architecture NPC, permet de diminuer le THD de la tension de sortie du convertisseur tout en limitant les niveaux de courant de fuite induits par les modules photovoltaïques. Ce type d’architecture est constitué d’un nombre limité de dispositifs à semi-conducteurs par rapport à une structure NPC et permet d’améliorer la robustesse de l’onduleur. Ces premiers résultats de test à puissances réduite permettent de valider le concept proposé. On s’intéresse ensuite à l’étude des paramètres environnant du système pouvant impacter la production d’énergie. Il est mis en évidence l’influence de la variation du coefficient d’échange convectif avec la vitesse du vent. Pour cela, un outil flexible d’estimation de production a été développé. Il est alors possible de quantifier et de qualifier l’impact des conditions météorologiques sur la production d’énergie photovoltaïque
This study deals with the development of hardware and software tools to estimate and improve the efficiency of the PV energy conversion chain for household photovoltaic applications. We firstly proposed a new mixed 5-level inverter. This type of structure, based on the mixture of a full bridge inverter and NPC architecture, reduces the converter output voltage THD while reducing levels of leakage current induced by the PV modules. This architecture consists of a limited number of semiconductor devices with respect to a NPC structure and improves the robustness of the inverter. Several test results in reduced power validate the concept proposed. Finally, we focus on some parameters that could perturb the system and impact the energy production. It is highlighted that the impact of the convective heat transfer coefficient variation with wind speed is important. For this purpose, a flexible tool was developed to estimate the PV production. It is then possible to quantify and qualify the impact of wind speed on the photovoltaic energy production

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BERNARDINI, Sandrine. "Modélisation des structures Métal-Oxyde-Semiconducteur (MOS) : Applications aux dispositifs mémoires." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007764.

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Abstract:

Nos travaux concernent la modélisation des structures MOS affectées par des défauts qui détériorent leurs propriétés électriques et par conséquent celles des dispositifs mémoires. Nous avons attaché une grande importance à la compréhension des phénomènes liés à la miniaturisation de la capacité et du transistor MOS qui sont les composants électroniques élémentaires des mémoires. Nos modèles basés sur de nombreuses études réalisées sur ces sujets, représentent de nouveaux outils d'analyses pour créer les modèles de base décrivant le fonctionnement plus complexe des dispositifs mémoires. Après un rappel des notations et des équations de base utilisées pour les capacités MOS et les transistors MOS, nous retraçons l'évolution des dispositifs mémoires jusqu'aux mémoires à nanocristaux. Dans une deuxième partie de notre travail, nous décrivons les différentes modélisations de la capacité MOS développées en fonction de l'effet parasite considéré : la poly-désertion de la grille, la non uniformité du dopage du substrat, de l‘épaisseur d'oxyde et des charges fixes présentes dans la couche d'isolant. Nous avons ainsi pu proposer une méthode de détermination de la répartition de la charge générée dans l'oxyde par des stress électriques ainsi qu'une analyse de l'origine de ces charges. La troisième partie est consacrée aux modélisations du transistor MOS basées sur une approche segmentée. Celle-ci a été appliquée à l'étude des résistances séries et aux modélisations des dopages (grille et substrat), puis étendue à la modélisation des transistors à isolants ultra-minces. Nous présentons notamment les modifications de la caractéristique IDS(VGS,VDS) du transistor MOS induites par les non uniformités énumérées ci-dessus. Enfin, nous appliquons nos modèles aux mémoires à nanocristaux de silicium. Nous proposons une modélisation de la charge localisée dans les nodules proches du drain, ce qui nous a permis de développer un modèle simulant l'opération d'écriture de ces mémoires. Les caractérisations électriques de ces structures à piégeages discrets sont également analysées à l'aide de nos modèles.

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Bouhdada, Ammar. "Analyse des transitoires de capacité et des courants de fuite dans les structures MOS." Aix-Marseille 3, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX30048.

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Abstract:

Etude et analyse des transitoires de capacite de structures mos et des differentes composantes du courant de fuite afin de localiser les defauts initialement presents dans le substrat de silicium ou introduits au cours des differentes etapes d'elaboration d'un circuit integre

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Bouhdada, Ammar. "Analyse des transitoires de capacité et des courants de fuite dans les structures MOS." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376032537.

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Vidal-Dho, Matthias. "Mécanismes de vieillissement liés à la pénétration d’humidité dans les matériaux diélectriques à faible permittivité des interconnexions." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALT066.

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Abstract:

La réduction des dimensions des dispositifs micro-électroniques élémentaires, notamment des transistors et des cellules mémoires, a permis au cours des dernières décennies d’augmenter la densité d’éléments intégrés et donc d’obtenir plus de fonctions au sein d’une même puce. Cette réduction des dimensions a notamment nécessité l’introduction de matériaux diélectriques à faible permittivité, particulièrement sensibles à l’humidité.Cette thèse détaille les propriétés électriques de tels matériaux ainsi que les conséquences de leur contamination par l’humidité sur leurs caractéristiques. Le procédé de fabrication des interconnexions à base de cuivre et de matériau à faible permittivité est détaillé puis, le matériau à faible permittivité utilisé dans les interconnexions avancées, appelé SiOC :H, est caractérisé afin d’en déterminer les principales propriétés chimiques et structurelles, nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques menant à la dégradation des performances électriques de ces matériaux. Ensuite, une importante étape de conception et de fabrication de structures de caractérisation permettant l’étude de l’impact de la pénétration d’humidité sur les performances électriques du matériau SiOC :H est détaillée. Enfin, les résultats de caractérisations électriques effectuées sur ces structures sont présentés, permettant une compréhension des processus physiques menant à la dégradation des performances du matériau SIOC :H utilisé dans l’industrie microélectronique
Over the past decades, scaling of microelectronic chips, in particular transistors and memory cells, has allowed to increase substantially both the density of integrated circuit and integrate the umber of functions offered. Such scaling required the introduction oflow permittivity dielectrics, which are particularly sensitive to moisture pollution. This thesis details the dielectrics main properties and the consequences of moisture ingress insuch low-permittivity dielectrics, also referred as SiOC :H dielectrics. The fabrication of low-κ/copper-based interconnects is detailed. Then, the SiOC :H dielectric material is characterised to determine its chemical and molecular structure in order to understand underlying physical phenomenon leading to the material electrical performances degradation. Then, the conception and fabrication of electrical test structures required to evaluate the impact of moisture on the electrical properties and performances of integrated SiOC :H dielectric material is presented. Finally, the results of electrical characterisations carried out on these structures provide a better understanding of physical phenomenon leading to electrical performance degradation of SiOC :H dielectric material used in the semiconductor industry

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Locati, Jordan. "Etude par modélisation et caractérisation d'architectures innovantes de transistors pour les circuits logiques dans un environnement mémoires non volatiles embarquées." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0399.

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Abstract:

L’étude menée dans le cadre de cette thèse consiste à développer de nouvelles architectures de transistors utilisés dans un environnement de mémoire non volatile embarquée (e-NVM). L’objectif était d’améliorer les paramètres électriques critiques d’un composant tel que le courant de fuite (IOFF) et la tension de claquage (BV) sans augmentation de la surface totale ou l’ajout de nouvelles étapes dans le procédé de fabrication dans lequel est fabriqué le composant. Dans un premier temps, un travail a été réalisé pour mettre en lumière les zones de faiblesse du composant. Étant dans un environnement mémoire à double grille, un travail sur la morphologie de la grille de ce composant a permis d’améliorer ses caractéristiques électriques. La seconde étape consiste à travailler sur un nouveau type d'architectures dites non planaire, dont l'intérêt principal repose sur une diminution considérable de la surface jusqu’à 30%. Ceci a pu être possible par la réalisation d’une grille en tranchée, dont l’étape de gravure est déjà présente dans le procédé de fabrication. Différentes variantes de ces composants ont été étudiés montrant des résultants intéressants par rapport à la différence de surface avec le composant planaire. La présence de transistors parasites « hump » a été mis en évidence, assisté par la simulation 3D. Finalement, une étude de fiabilité a été menée sur ces différents composants, le but étant de mettre en évidence des mécanismes de dégradation et permettre ainsi de donner des axes d’amélioration pour le développement de ces futurs composants
The study conducted in this thesis consists in developing new transistor architectures used in an embedded non-volatile memory environment (e-NVM). The objective was to improve the electricals parameters of a component such as the leakage current (IOFF) and the breakdown voltage (BV) without increasing the total area or adding new steps in the manufacturing process in which the component is made. As a first step, a work has been performed to highlight the weak areas of the device. Being in a dual gate memory environment, a work on the morphology of the gate of this component allowed to improve its electricals characteristics. The second step consists in working on a new type of architecture called non-planar, whose main interest leads in a considerable reduction of the surface up to 30%. This has been possible by the realization of a trench gate, whose etching step is already present in the manufacturing process. Different variants of these devices have been studied showing interesting results with respect to the difference in surface area with the planar device. The presence of parasitic transistors "hump" has been highlighted, assisted by 3D simulation. Finally, a reliability study has been conducted on these different components, the goal being to highlight the degradation mechanisms and thus allow to give improvement axes for the development of these future components

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Ghammaz, Abdelilah. "Application de l'imagerie micro-onde à la détection des courants de fuite des applicateurs ISM." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT090H.

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Abstract:

Le rayonnement de l'harmonique cinq de la frequence (f=2. 45 ghz) utilisee dans de nombreux dispositifs industriels micro-onde et en particulier dans le four domestique, se situe dans la plage des emissions t. V. Par satellites. Ce rayonnement peu, dans certains cas, interferer avec les recepteurs radioelectriques et degrader la qualite ou meme le fonctionnement des equipements qui se trouvent dans leur environnement proche, ou meme relativement eloigne. Il est donc important de pouvoir localiser les sources de rayonnement parasite du four. L'objectif de notre etude est d'evaluer le courant de fuite du cinquieme harmonique d'un four micro-onde domestique. Ce courant de fuite est reconstitue a partir des mesures du champ diffracte par le four. La methode de mesure du champ diffracte utilise les techniques de l'holographie micro-ondes. Un dispositif automatique enregistre point par point la somme et la difference du champ electrique diffracte et du champ de reference et le banc de mesures a ete teste par des reconstitutions d'images sur des objets simples. La reconstitution du courant de fuite utilise une methode analytique basee sur l'analyse spectrale du champ diffracte. La methode des reconstitutions d'images a ete validee sur des objets simples. La reconstitution montre que les champs sont rayonnes par le joint de porte et par les parois, et que ce rayonnement varie en fonction de l'excitation

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Bouzidi, Jamel. "Caractérisation des courants de fuite dans les diodes contrôlées par grille sur S. O. I." Aix-Marseille 3, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX30079.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire a consiste en la caracterisation de la qualite electronique de couches soi et de leurs deux interfaces en mesurant les grandeurs fondamentales associees (durees de vie de generation des porteurs minoritaires et vitesses de generation interfaciales) sur des diodes controlees par grille. Cette caracterisation a ete effectuee sur des plaquettes de puces test, elaborees au laboratoire de microelectronique de louvain-la-neuve (ucl) et au leti, par l'etude de la variation du courant inverse de la jonction de diodes controlees par grille sur film mince soi obtenu par recristallisation laser en fonction de la temperature et de la polarisation de grille ou de substrat, ce qui a permis d'acceder aux valeurs des grandeurs fondamentales

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Dong, Quan. "HEMTs cryogéniques à faible puissance dissipée et à bas bruit." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112035.

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Abstract:

Les transistors ayant un faible niveau de bruit à basse fréquence, une faible puissance de dissipation et fonctionnant à basse température (≤ 4.2 K) sont actuellement inexistants alors qu’ils sont très demandés pour la réalisation de préamplificateurs à installer au plus près des détecteurs ou des dispositifs à la température de quelques dizaines de mK, dans le domaine de l’astrophysique, de la physique mésoscopique et de l’électronique spatiale. Une recherche menée depuis de nombreuses années au LPN vise à réaliser une nouvelle génération de HEMTs (High Electron Mobility Transistors) cryogéniques à haute performance pour répondre à ces demandes. Cette thèse, dans le cadre d’une collaboration entre le CNRS/LPN et le CEA/IRFU, a pour but la réalisation de préamplificateurs cryogéniques pour des microcalorimètres à 50 mK.Les travaux de cette thèse consistent en des caractérisations systématiques des paramètres électriques et des bruits des HEMTs (fabriqués au LPN) à basse température. En se basant sur les résultats expérimentaux, l’une des sources de bruit à basse fréquence dans les HEMTs a pu être identifiée, c’est-à-dire la part du courant tunnel séquentiel dans le courant de fuite de grille. Grâce à ce résultat, les hétérostructures ont été optimisées pour minimiser le courant de fuite de grille ainsi que le niveau de bruit à basse fréquence. Au cours de cette thèse, différentes méthodes spécifiques ont été développées pour mesurer de très faibles valeurs de courant de fuite de grille, les capacités du transistor et le bruit 1/f du transistor avec une très haute impédance d’entrée. Deux relations expérimentales ont été observées, l’une sur le bruit 1/f et l’autre sur le bruit blanc dans ces HEMTs à 4.2 K. Des avancées notables ont été réalisées, à titre d’indication, les HEMTs avec une capacité de grille de 92 pF et une consommation de 100 µW peuvent atteindre un niveau de bruit en tension de 6.3 nV/√Hz à 1 Hz, un niveau de bruit blanc de 0.2 nV/√Hz et un niveau de bruit en courant de 50 aA/√Hz à 10 Hz. Enfin, une série de 400 HEMTs, qui répondent pleinement aux spécifications demandées pour la réalisation de préamplificateurs au CEA/IRFU, a été réalisée. Les résultats de cette thèse constitueront une base solide pour une meilleure compréhension du bruit 1/f et du bruit blanc dans les HEMTs cryogéniques afin de les améliorer pour les diverses applications envisagées
Transistors with low noise level at low frequency, low-power dissipation and operating at low temperature (≤ 4.2 K) are currently non-existent, however, they are widely required for realizing cryogenic preamplifiers which can be installed close to sensors or devices at a temperature of few tens of mK, in astrophysics, mesoscopic physics and space electronics. Research conducted over many years at LPN aims to a new generation of high-performance cryogenic HEMTs (High Electron Mobility Transistors) to meet these needs. This thesis, through the collaboration between the CNRS/LPN and the CEA/IRFU, aims for the realization of cryogenic preamplifiers for microcalorimeters at 50 mK.The work of this thesis consists of systematic characterizations of electrical and noise parameters of the HEMTs (fabricated at LPN) at low temperatures. Based on the experimental results, one of the low-frequency-noise sources in the HEMTs has been identified, i.e., the sequential tunneling part in the gate leakage current. Thanks to this result, heterostructures have been optimized to minimize the gate leakage current and the low frequency noise. During this thesis, specific methods have been developed to measure very low-gate-leakage-current values, transistor’s capacitances and the 1/f noise with a very high input impedance. Two experimental relationships have been observed, one for the 1/f noise and other for the white noise in these HEMTs at 4.2 K. Significant advances have been made, for information, the HEMTs with a gate capacitance of 92 pF and a consumption of 100 µW can reach a noise voltage of 6.3 nV/√ Hz at 1 Hz, a white noise voltage of 0.2 nV/√ Hz, and a noise current of 50 aA/√Hz at 10 Hz. Finally, a series of 400 HEMTs has been realized which fully meet the specifications required for realizing preamplifiers at CEA/IRFU. The results of this thesis will provide a solid base for a better understanding of 1/f noise and white noise in cryogenic HEMTs with the objective to improve them for various considered applications

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Leomant, Sylvain. "Etude, développement et caractérisation des techniques de réduction des courants de fuite des mémoires CMOS embarquées." Paris, Télécom ParisTech, 2009. http://www.theses.fr/2009ENST0066.

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Abstract:

L'augmentation exponentielle des courants de fuite est un problème majeur de la réduction des dimensions des technologies CMOS. La consommation statique limite en effet, I'autonomie des applications portables, et augmente le coDt de refroidissement des applications hautes performance. Parallèlement, la surface d'un circuit intégré occupée par les mémoires est en constante augmentation pour satisfaire des besoins en vitesse toujours plus grands. Ce travail porte sur la réduction des courants de fuite dans les mémoires CMOS embarquées, notamment de type SRAM. Apres I'état de I'art sur les mécanismes de courants de fuite et sur les techniques existantes de réduction. L'étude par simulation des courants de fuite est présentée ainsi que les moyens de caractérisation silicium. A partir des résultats sur la répartition et la localisation des contributeurs une stratégie efficace de réduction des fuites a pu être définie. A partir de I'état de I'art, les techniques satisfaisant les contraintes du groupe ATMEL ont été comparées par la simulation et la caractérisation silicium. II est apparu clairement que la polarisation combinée des rails d'alimentation et de masse est la technique répondant le mieuxéaux besoins du groupe ATMEL, pour reduire les courants de fuite des points mémoires SRAM. Cette technique n'est pourtant que très rarement utilisée du fait de la complexité de son implémentation. En effet, il est nécessaire de maintenir une tension suffisante entre les rails d'alimentation et de masse pour garantir la rétention des données des points mémoire SRAM
The exponential increase of leakage currents is a major problem of the scaling of dimensions with CMOS technologies. The static power consumption indeed, limits the autonomy of mobile applications and increase the cooling costs of high performance applications. At the same time, the chip area occupied by memory is increasing constantly to satisfy the even larger needs of speed. This work is about the leakage current reduction in embedded CMOS memories especially SRAM. After the state of the art about leakage currents mechanisms and existing methods of reduction, the simulation study of leakage currents is presented as well as the tools for silicon characterization. From the results on both distribution and localization of leakage sources an efficient reduction scheme has been drawn. From state of tht art, the reduction methods satisfying the industrial constraints of ATMEL were compared by simulation and with silicon characterization. It appeared clearly that combined biasing of supply and ground rails is the method that fits the best the ATMEL's needs to reduce the leakage currents in SRAM bit-cells. However, these method is not so much used due to its complexity of implementation. Indeed, it is required to maintain a sufficient level of rail-to-rail voltage to ensure the data retention of memory cells. A new implementation of this method has been proposed. Simulation results with 90nm node and a comparison with state of the art solutions demonstrate the interest of the proposed structure

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Latrach, Soumaya. "Optimisation et analyse des propriétés de transport électroniques dans les structures à base des matériaux AlInN/GaN." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4243.

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Abstract:

Les matériaux III-N ont apporté un gain considérable au niveau des performances des composants pour les applications en électronique de puissance. Les potentialités majeures du GaN pour ces applications résident dans son grand champ de claquage qui résulte de sa large bande interdite, son champ de polarisation élevé et sa vitesse de saturation importante. Les hétérostructures AlGaN/GaN ont été jusqu’à maintenant le système de choix pour l’électronique de puissance. Les limites sont connues et des alternatives sont étudiées pour les surmonter. Ainsi, les hétérostructures InAlN/GaN en accord de maille ont suscité beaucoup d’intérêts, notamment pour des applications en électronique de puissance à haute fréquence. L’enjeu de ce travail de thèse consiste à élaborer et caractériser des hétérostructures HEMTs (High Electron Mobility Transistors) afin d’établir des corrélations entre défauts structuraux, électriques et procédés de fabrication. Une étude sera donc menée sur la caractérisation de composants AlGaN/GaN afin de cerner les paramètres de croissance susceptibles d’avoir un impact notable sur la qualité structurale et électrique de la structure, notamment sur l’isolation électrique des couches tampons et le transport des porteurs dans le canal. En ce qui concerne les HEMTs InAlN/GaN, l’objectif est d’évaluer la qualité de la couche barrière. Pour cela, une étude de l’influence des épaisseurs ainsi que la composition de la barrière sera menée. La combinaison de ces études permettra d’identifier la structure optimale. Ensuite, l’analyse des contacts Schottky par des mesures de courant et de capacité à différentes températures nous permettra d’identifier les différents modes de conduction à travers la barrière. Enfin, les effets de pièges qui constituent l’une des limites fondamentales inhérentes aux matériaux étudiés seront caractérisés par différentes méthodes de spectroscopie de défauts
III-N materials have made a significant gain in component performance for power electronics applications. The major potential of GaN for these applications lies in its large breakdown field resulting from its wide bandgap, high polarization field and high electronic saturation velocity. AlGaN/GaN heterostructures have been, until recently, the system of choice for power electronics. The limits are known and alternatives are studied to overcome them. Thus, lattice matched InAlN/GaN heterostructures have attracted a great deal of research interest, especially for high frequency power electronic applications. The aim in this work of thesis consists in developing and in characterizing High Electron Mobility Transistors (HEMTs) to establish correlations between structural, electrical defects and technologic processes. A study will therefore be conducted on the characterization of AlGaN/GaN components to enhance the parameters of growth susceptible to have a notable impact on the structural and electrical quality of the structure, in particular on the electrical isolation of the buffer layers and the transport properties. For InAlN/GaN HEMTs, the objective is to evaluate the quality of the barrier layer. For this, a study of the influence of the thickness as well as the composition of the barrier will be conducted. The combination of these studies will allow identifying the optimum structure. Then, the analysis of Schottky contacts by measurements of current and capacity at different temperatures will allow us to identify the several conduction modes through the barrier. Finally, the effects of traps which constitute one of the fundamental limits inherent to the studied materials will be characterized by various defects spectroscopy methods

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Burignat, Stéphane Plossu Carole. "Mécanismes de transport, courants de fuite ultra-faibles et rétention dans les mémoires non volatiles à grille flottante." Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=burignat.

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Ouaida, Rémy. "Vieillissement et mécanismes de dégradation sur des composants de puissance en carbure de silicium (SIC) pour des applications haute température." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10228/document.

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Abstract:

Dans les années 2000, les composants de puissance en carbure de silicium (SiC) font leur apparition sur le marché industriel offrant d'excellentes performances. Elles se traduisent par de meilleurs rendements et des fréquences de découpage plus élevées, entrainant une réduction significative du volume et de la masse des convertisseurs de puissance. Le SiC présente de plus un potentiel important de fonctionnement en haute température (>200°C) et permet donc d'envisager de placer l'électronique dans des environnements très contraints jusqu'alors inaccessibles. Pourtant les parts de marche du SiC restent limitées dans l'industrie vis à vis du manque de retour d'expérience concernant la fiabilité de ces technologies relativement nouvelles. Cette question reste aujourd'hui sans réponse et c'est avec cet objectif qu'a été menée cette étude axée sur le vieillissement et l'analyse des mécanismes de dégradation sur des composants de puissance SiC pour des applications haute température. Les tests de vieillissement ont été réalisés sur des transistors MOSFET SiC car ces composants attirent les industriels grâce à leur simplicité de commande et leur sécurité "normalement bloqué" (Normally-OFF). Néanmoins, la fiabilité de l'oxyde de grille est le paramètre limitant de cette structure. C'est pourquoi l'étude de la dérive de la tension de seuil a été mesurée avec une explication du phénomène d'instabilité du VTH. Les résultats ont montré qu'avec l'amélioration des procédés de fabrication, l'oxyde du MOSFET est robuste même pour des températures élevées (jusqu'à 300°C) atteintes grâce à un packaging approprié. Les durées de vie moyennes ont été extraites grâce à un banc de vieillissement accéléré développé pour cette étude. Des analyses macroscopiques ont été réalisées afin d'observer l'évolution des paramètres électriques en fonction du temps. Des études microscopiques sont conduites dans l'objectif d'associer l'évolution des caractéristiques électriques par rapport aux dégradations physiques internes à la puce. Pour notre véhicule de test, la défaillance se traduit par un emballement du courant de grille en régime statique et par l'apparition de fissures dans le poly-Silicium de la grille. Pour finir, une étude de comparaison avec des nouveaux transistors MOSFET a été réalisée. Ainsi l'analogie entre ces composants s'est portée sur des performances statiques, dynamiques, dérivé de la tension de seuil et sur la durée de vie moyenne dans le test de vieillissement. Le fil rouge de ces travaux de recherche est une analyse des mécanismes de dégradation avec une méthodologie rigoureuse permettant la réalisation d'une étude de fiabilité. Ces travaux peuvent servir de base pour toutes analyses d'anticipation de défaillances avec une estimation de la durée de vie extrapolée aux températures de l'application visée
Since 2000, Silicon Carbide (SiC) power devices have been available on the market offering tremendous performances. This leads to really high efficiency power systems, and allows achieving significative improvements in terms of volume and weight, i.e. a better integration. Moreover, SiC devices could be used at high temperature (>200°C). However, the SiCmarket share is limited by the lack of reliability studies. This problem has yet to be solved and this is the objective of this study : aging and failure mechanisms on power devices for high temperature applications. Aging tests have been realized on SiC MOSFETs. Due to its simple drive requirement and the advantage of safe normally-Off operation, SiCMOSFET is becoming a very promising device. However, the gate oxide remains one of the major weakness of this device. Thus, in this study, the threshold voltage shift has been measured and its instability has been explained. Results demonstrate good lifetime and stable operation regarding the threshold voltage below a 300°C temperature reached using a suitable packaging. Understanding SiC MOSFET reliability issues under realistic switching conditions remains a challenge that requires investigations. A specific aging test has been developed to monitor the electrical parameters of the device. This allows to estimate the health state and predict the remaining lifetime.Moreover, the defects in the failed device have been observed by using FIB and SEM imagery. The gate leakage current appears to reflect the state of health of the component with a runaway just before the failure. This hypothesis has been validated with micrographs showing cracks in the gate. Eventually, a comparative study has been realized with the new generations of SiCMOSFET

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Borowiak, Alexis. "Contribution à la compréhension du contraste lors de la caractérisation à l'échelle nanométrique des couches minces ferroélectriques par Piezoresponse Force Microscopy." Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0167.

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Abstract:

Une des méthodes utilisées pour étudier la ferroélectricité à l'échelle nanométrique dans les couches minces est la technique appelée « Piezoresponse Force Microscopy » (PFM). La PFM est un mode dérivé de l’AFM (Atomic Force Microscopy) en mode contact. Cette technique est basée sur l’effet piézoélectrique inverse : lorsqu’on applique un champ électrique sur un matériau piézoélectrique celui-ci se déforme. La pointe est posée sur la surface et mesure donc une déformation locale due à la tension appliquée. Les résultats obtenus par PFM sur des couches minces deviennent difficiles à interpréter dès lors que des charges d’origine non ferroélectriques (différentes de la charge de polarisation) entrent en jeu : charges électroniques piégées dans l’oxyde après l’injection de courant dues aux courants de fuite, charges déjà présentes dans la couche, les charges de surface, ainsi que les différents phénomènes électrochimiques due à la présence de la couche d’eau sous la pointe lors des mesures sous atmosphère ambiante. Le but de ce travail de thèse est de montrer que dans le cas de couches très minces les courants de fuite et les phénomènes électrochimiques peuvent conduire à l’interprétation de résultat PFM erroné. Des mesures PFM ont été réalisées sur des couches minces de PbZrTiO3, BaTiO3 et des nanostructures de BiFeO3 ferroélectriques. Les paramètres de mesure utilisés en PFM sont discutés avec une attention particulière sur la première résonance de contact qui permet d’amplifier le signal PFM. L’impact des phénomènes électrochimiques sur le contraste en PFM est discuté et mis en évidence d’un point de vue expérimentale. Des images PFM sur des couches minces non-ferroélectriques sont obtenues semblable à celle obtenues lors de l’utilisation d’une procédure standard sur des échantillons ferroélectriques. Ces images sont réalisées sur des couches minces d’aluminate de lanthane (LaAlO3), d'oxyde de Gadolinium (Gd2O3) et d’oxyde de Silicium (SiO2). Les motifs obtenus sur le LaAlO3 et le Gd2O3, similaires à des domaines de polarisation opposés, tiennent dans le temps sous atmosphère ambiante. Ces mesures sont comparées avec des résultats obtenus sur des couches minces de BaTiO3 préparées par MBE (Molecular Beam Epitaxy). Différentes méthodes de caractérisation électriques à l’échelle macroscopique sont présentées afin de confirmer la ferroélectricité des couches minces étudiées dans cette thèse. L'objectif est de disposer d'une procédure permettant d'affirmer qu'un échantillon dont on ne sait rien est ou n'est pas ferroélectrique
Piezoresponse Force Microscopy (PFM) is a powerful tool for the characterization of ferroelectric materials thanks to its ability to map and control in a non destructive way domain structures in ferroelectric films. Most of the time, the ferroelectric behaviour of a film is tested by writing domains of opposite polarization with the Atomic Force Microscope (AFM) tip and/or by performing hysteresis loops with the AFM tip as a top electrode. A given sample is declared ferroelectric when domains of opposite direction have been detected; corresponding to zones of distinct contrast on the PFM image, or when an open hysteresis loop is obtained. More prudently in certain cases, the ferroelectricity is at last attested only when the contrast is stable within several hours. But as the thickness of the films studied by PFM decrease, data become difficult to interpret. In particular, charges trapped after current injection due to leakage currents and electrochemical phenomena due to the water layer under the tip may contribute in a non-negligible way to the final contrast of PFM images. In this thesis, some PFM measurements are performed on ferroelectric PbZrTiO3, BaTiO3 thin films and BiFeO3 nanostructures. Different parameters used in PFM measurements are discussed with special attention on the buckling first harmonic PFM measurements which allow the amplification of the PFM signal. The impact of electrochemical effects on the PFM contrast are discussed and are shown experimentally. Then, the standard procedure which is used in order to show the ferroelectricity of a film is applied to a non-ferroelectric sample with apparently the same results. To do so, we use a LaAlO3, Gd2O3 and SiO2 amorphous dielectric films and apply similar voltages as for artificially written ferroelectric domains. The resulting pattern is imaged by PFM and exhibit zones of distinct PFM contrasts, stable with time, similar to the one obtained with ferroelectric samples. These results are explained and is compared with results obtained on BaTiO3 thin films prepared by Molecular Beam Epitaxy which are supposed to be ferroelectric. In order to confirm the ferroelectricity of our thin films, several macroscopic electrical techniques are introduced. The aim of this study is to establish a reliable procedure which would remove any ambiguity in the characterization of the ferroelectric nature of such samples

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Ailloud-Boissonnet, Laurence. "Étude et mise au point de transistors bipolaires NPN à structure double-polysilicium intégrables dans une technologie BiCMOS 0,35 µm." Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0083.

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Abstract:

L'objet de notre travail etait de developper et d'etudier une architecture de transistors bipolaires double-polysilicium integrables dans une technologie bicmos 0,35 m. La fabrication des transistors bipolaires double-polysilicium sur plaquette de 200 mm a ete realisee pour la premiere fois en france lors de notre etude, au sein de l'equipe mixte st/cnet/leti. Un important travail de mise au point technologique, couple a une optimisation des performances electriques a ete effectue. L'objectif est de fabriquer des transistor bipolaires performants (le cahier des charges precise une frequence de transition atteignant 25 ghz) tout en restant compatible avec une integration dans une filiere bicmos. Ce travail se situe en amont de l'industrialisation. Differentes etudes ont ete menees : tout d'abord, la mise au point de la structure proprement dite car la topologie des dispositifs est un element cle du bon fonctionnement des transistors. Ensuite, une optimisation des dispositifs a ete realisee dans le but d'ameliorer les resultats electriques : les trois regions du transistor (emetteur, base et collecteur) ont ete etudiees. Deux phenomenes physiques, que sont les courants de fuite et le vieillissement des transistors, ont ete egalement analyses. Enfin, une comparaison des performances de deux architectures, auto-alignee et quasi-auto-alignee, a ete proposee.

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Yachou, Driss. "Etude des effets parasites électriques et thermiques intervenant dans le fonctionnement des transistors sur isolant (SOI)." Grenoble 1, 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10035.

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Abstract:

L'objectif de cette these est d'etudier les phenomenes parasites intervenant dans le fonctionnement electrique des transistors soi. La specificite de ces derniers par rapport aux transistors sur substrat massif est la presence de l'oxyde enterre. Ce dernier apporte de nombreux avantages au fonctionnement des dispositifs, neanmoins, il constitue un obstacle a l'evacuation des courants de fuite et de la chaleur dissipee localement. Il en resulte un auto-echauffement des dispositifs. Dans le premier chapitre, nous avons presente les differentes filieres soi et leurs principales applications. Le deuxieme chapitre est consacre a l'etude du comportement des dispositifs soi en temperature. Les origines et les consequences de l'elevation de temperature locale sont detaillees dans la quatrieme partie. Nous donnons un modele thermique de l'auto-echauffement et une approche analytique pour l'extraction des parametres. L'impact de cet effet sur le fonctionnement electrique des futurs dispositifs a ete evaluee a partir du modele elabore. Enfin, compte tenu de la combinaison des effets thermiques et electriques dans le fonctionnement des transistors, nous avons consacre le quatrieme chapitre a decorreler ces phenomenes pour les modes de fonctionnement statique et dynamique

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Wade, Massar. "Evaluation de condensateurs enterrés à base de composites céramique/polymère pour des applications à hautes fréquences." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0156/document.

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Abstract:

La miniaturisation croissante des systèmes électroniques implique de réduire la taille des composants électroniques, en particulier des composants passifs (condensateurs, résistances et inductances), notamment les condensateurs, volumineux et de surcroît nombreux. Pour répondre à cette attente, une des options est d’intégrer « enterrer » les couches capacitives dans le circuit imprimé à base de matériaux composites céramique/polymère. Dans un premier temps, plusieurs types de matériaux composites à base de nanoparticules de céramique (BaTiO3 et BaSrTiO3) et de polyester pour des condensateurs enterrés sont développés. Ensuite, la permittivité ε’ et les pertes diélectriques des composites sont évaluées dans les gammes de fréquences entre [10 kHz – 10 MHz] et [1 GHz – 5 GHz]. En vue d’intégrer ces composants à l’intérieur du circuit imprimé parfois souple et flexible, le comportement piézoélectrique des composites est évalué. La mesure du courant de fuite permettant d’effectuer une analyse qualitative des matériaux composites a été également effectuée.Au niveau de l’étude des condensateurs enterrés dans le circuit imprimé, deux structures de tests ont été réalisées : l’une montée en parallèle et l’autre en série. L’étude est réalisée sur deux gammes de condensateurs. La première est à base de matériau composite stable en fréquence et la seconde varie avec la fréquence. Pour cela, une méthode originale qui permet d’extraire la variation de la permittivité εr (f) à haute fréquence a été développée. La méthode se repose principalement sur l’utilisation des résultats de mesure de la permittivité relative du condensateur en basse fréquence, et les résultats de la valeur de la fréquence de résonance obtenue en simulation électromagnétique.Enfin, pour améliorer la fréquence de fonctionnement des condensateurs enterrés, des règles de conception permettant de comprendre l’influence des vias de connexions et de la géométrie des électrodes sur la fréquence de résonance du dispositif de test sont étudiées
The increasing miniaturization of electronic systems involves reducing the size of electronic components, in particular passive components (capacitors, resistors and inductors), including capacitors, large and many more. To meet this expectation, one of the options is to integrate "bury" the capacitive layers based on ceramic / polymer composites in the PCB. In a first step, several types of composite materials based on nanoparticle ceramic (BaTiO3 and BaSrTiO3) and polyester for buried capacitors are developed. Then, the permittivity ε' and the dielectric losses of the composites are measured in the ranges of frequencies between [10 kHz - 10 MHz] and [1 GHz - 5 GHz]. To integrate these components within the PCBs sometimes soft and flexible, the piezoelectric behavior of composites is evaluated. The measurement of leakage current to perform a qualitative analysis of composite materials was also made.At the level of the study of buried capacitors in the circuit board, two test structures were carried out: one mounted in parallel and the other in serial. The study is produced in two ranges of capacitors. The study is conducted on two capacitors ranges. The first case, the relative permittivity does not depend on the frequency while in the second case the frequency dependence is taken into account. For this, an original method which allows to extract the permittivity εr(f) variation in high-frequency was developed. The method is mainly based on the use of measurement results of the relative permittivity of low-frequency capacitor, and the results of resonance frequency value obtained by 3D HFSS electromagnetic simulation. Finally, to improve the operating frequency of the buried capacitors, design rules allowing understand the influence of the vias and geometry of electrodes on the resonant frequency of the structures are studied

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Turier, Arnaud. "Etude, conception et caractérisation de mémoires Cmos, faible consommation, faible tension en technologies submicroniques." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066543.

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Melato, Christine. "Les "phobosocialités" : approche psychopathologique des adolescents en attaque et fuite du lien intersubjectif." Lyon 2, 2006. http://theses.univ-lyon2.fr/documents/lyon2/2006/melato_c.

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Abstract:

Cette recherche propose un modèle de compréhension psychopathologique à partir de la clinique d’adolescents dits « inhibés » et « délinquants » accueillis en service pédo-psychiatrique et en foyers éducatifs ; et plus particulièrement pris en charge dans un dispositif psychodramatique. Les "phobosocialités juvéniles" constituent un syndrome, qui se manifeste par des symptômes (actes en attaque et fuite du lien intersubjectif). Ceux-ci surviennent, dans une dynamique défensive de survie psychique contre une emprise dans le moi et une menace de désintégration psychique, liés à l’objet persécuteur et intruseur incorporé. Ces agirs sont menés par une intrication pulsionnelle de survie, c'est-à-dire la part d’auto-conservation de la pulsion de mort. Les états et processus structuraux et le fonctionnement psychique en « court-circuit » (par essai de conflictualisation ou par essai de refoulement originaire) de ce syndrome, se fondent sur les problématiques psychiques de la séduction, de la différenciation, de la séparation et de l’intrication entre les états et processus qui permettent la symbolisation. La relation anaclitique à l’objet en est la conséquence. Nous envisageons également le psychodrame sous l’angle d’une grille méthodologique qui relate un dépôt diffracté sur le contenant-contenu espace-temps et thématique du dispositif
This research proposes a model for a psychopathologic comprehension of “phobosocialities” based on adolescents called “delinquents” and “inhibited”. They were received in a paediatric-psychiatric service and in educative residences ; and were taken in charge using a psychodramatic set-up. “Juvenile phobosociality” constitutes a syndrome which is manifested by symptoms (acts of attack of, or flight from the intersubjective link). These come about, in a defensive dynamic of psychic survival against a hold on the ego and a threat of psychic disintegration, linked with a persecutory object and an incorporated intruder. These acts are lead by an intricated survival drive, which means the self-conservation aspect of the death drive. The structural states and processes and the “short-circuit” of psychic functioning (tested through conflicts or tested by primal repression) in this syndrome are based on the psychic problematics of seduction, differentiation, separation and the intrication between the processes which enable symbolisation. An anaclitic relation to object is the consequence. Our viewpoint on psychodrama includes the slant it can have as a methodical grid that relates a diffracted deposit on the container-content space-time and thematic of the set-up

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Serghir, Hachemi. "Contribution au développement des techniques de caractérisation électrique des matériaux et des dispositifs silicium sur isolant." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0151.

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Abstract:

Ce memoire est consacre a la caracterisation et a la modelisation des materiaux et des dispositifs silicium sur isolant (soi). Dans le premier chapitre, nous presentons les differentes technologies des substrats soi et leur interet pour la microelectronique. Nous rappelons ensuite les phenomenes specifiques des transistors mos fabriques sur ces substrats. Le deuxieme chapitre est consacre a la modelisation et a la caracterisation d'un pseudo-transistor mos realise sur un substrat simox. Le grand nombre de parametres electriques et technologiques determine est suffisant pour l'optimisation du materiau soi et pour avoir une idee prealable sur les performances des dispositifs a realiser sur ces substrats. Dans le troisieme chapitre, la technique du courant de pompage de charge et la mesure du courant de fuite sont utilisees pour modeliser et caracteriser la diode controlee par grille. La mesure de ces deux courants electriques permet la determination des defauts en volume de la couche de si et aux deux interfaces si/sio2. Le phenomene de couplage d'interfaces est illustre sur plusieurs caracteristiques des deux courants. Le dernier chapitre traite l'influence de la temperature sur les caracteristiques des transistors mos sur soi. Nous montrons que les caracteristiques de ces transistors et en particulier les tmos totalement desertes sont moins degrades avec la temperature que celles des transistors sur substrats massifs. Nous proposons des relations empiriques gouvernant la variation de certains parametres du transistor avec la temperature

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Jahan, Carine. "Étude des mécanismes de défaillance des diélectriques de grille minces pour les technologies CMOS avancées." Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0137.

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Abstract:

Ce memoire presente les resultats consacres a l'etude des mecanismes de degradation et de claquage de l'oxyde de grille pour une gamme d'epaisseur variant de 7 a 3. 5 nm, correspondant aux technologies cmos 0. 35 a 0. 18 m. Cette etude a d'abord necessite un important travail d'optimisation des techniques de caracterisation de l'oxyde de grille mince et en particulier de tenir compte du comportement quantique des porteurs pres de l'interface pour avoir une extraction fiable des parametres de la structure mos. Dans la gamme d'epaisseur d'oxyde etudiee, la degradation du dielectrique se manifeste principalement par des courants de fuite a faible champs electriques, communement appeles silc (stress induced leakage current) : ce phenomene peut etre considere comme une conduction tunnel assistee par pieges des electrons a travers l'oxyde. L'etude de l'evolution du silc avec l'epaisseur d'oxyde et les conditions de contrainte permet de proposer une modelisation originale de la generation du silc : celle-ci, basee sur le modele d'injection de trous chauds de l'anode, introduit a l'origine pour expliquer le claquage, permet de decrire avec succes les resultats experimentaux. Nous en concluons que les courants de trous injectes de l'anode interviennent a la fois dans les mecanismes de creation du silc et du claquage. Neanmoins, si le silc et le claquage correspondent tous deux a un processus relie a des defauts generes lors de la contrainte, nous montrons que le claquage du dielectrique n'est pas provoque par un nombre critique des pieges a l'origine du silc : ceci indique que les defauts a l'origine du silc et du claquage sont de nature differente. La derniere partie de ce memoire complete l'etude de la fiabilite de l'oxyde de grille en evaluant l'impact des differentes agressions technologiques subies par l'oxyde au cours de la fabrication du composant : en particulier la diffusion du bore des grilles p+ affecte l'oxyde en augmentant le silc et en diminuant la charge au claquage. Cette diffusion peut etre partiellement reduite par l'incorporation d'azote dans l'oxyde par un procede de nitruration. Enfin, contrairement au processus menant au claquage, le silc est un phenomene reversible dans certaines conditions de temperature et d'atmosphere, ce qui confirme que le silc et le claquage ne sont pas provoques par les memes defauts.

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Janet, Fleur. "Modélisation de dispositifs électromagnétiques hautement saturables par la méthode des moments magnétiques : application aux capteurs de courant des disjoncteurs basse tension." Phd thesis, Grenoble INPG, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00384272.

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Abstract:

Cette thèse concerne l'étude des capteurs de courant des disjoncteurs à déclencheur électronique basse tension. La compacité et l'asymétrie de ces capteurs sont à l'origine d'un comportement magnétique complexe dont la modélisation est malaisée. Le travail réalisé a consisté à déterminer un modèle comportemental paramétrable du capteur, compatible avec une optimisation, permettant de prendre en compte son environnement magnétique (autres phases) et sa charge électrique (électronique). Suite à la mise en évidence de l'inadéquation des méthodes "traditionnelles" (schéma électrique ou magnétique équivalent, méthode des éléments finis) avec ce cahier des charges, les travaux ont été orientés vers la méthode des moments magnétiques. Fondé sur cette méthode, un modèle extrêmement simple du capteur a ainsi été mis au point.

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Liu, Qiang. "Optimization of Epitaxial Ferroelectric Pb(Zr0.52,Ti0.48)O3 Thin-Film Capacitor Properties." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2014. http://www.theses.fr/2014ECDL0049/document.

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Abstract:

Avec l’usage intensif de dispositifs microélectroniques modernes, il existe un besoin croissant de mémoires non volatiles. La FeRAM (mémoire ferroélectrique à accès aléatoire) est une des mémoires de nouvelle génération les plus prometteuses en raison de sa faible consommation et de sa vitesse élevé de lecture/écriture. Parmi les différents matériaux ferroélectriques, le PZT (Pb (Zr1-x,Tix)O3) présente une polarisation rémanente élevée et un faible champ coercitif qui en font un candidat de choix pour les FeRAM.Dans cette thèse, la croissance épitaxiale de couches de PZT (52/48) d’épaisseurs variables (33 à 200 nm), sur un substrat de SrTiO3 et une électrode inférieure interfaciale de SrRuO3, a été réalisé par deux méthodes pour comparaison : pulvérisation cathodique et sol – gel. Trois matériaux conducteurs différents (SrRuO3, Pt et ITO) ont été utilisés comme électrode supérieure. L’objectif a été une étude détaillée des propriétés électriques et ferroélectriques de ces structures MFM (métal-ferroélectrique-métal), avec une attention particulière sur l’influence des conditions d’élaboration et de la nature des électrodes sur le courant de fuite et la dynamique de basculement de domaines.Les capacités élaborées par pulvérisation ou sol-gel présentent des caractéristiques semblables : Au-delà d’une épaisseur minimum d’environ 100 nm, pour une structure capacitive à base de PZT de 100 × 100 μm2, elles montrent un faible courant de fuite, une permittivité relative maximale élevée (600 - 1300) et une polarisation rémanente élevée (30 - 40 μC/cm2). Les mécanismes dominants dans le courant de fuite ont été identifiés par un fit des résultats, manifestant différentes contributions en fonction du champ électrique. Des caractérisations par PFM (microscopie à force piézoélectrique) confirme l’existence de domaines ferroélectriques de directions opposées. Il est aussi montré que le champ coercitif dépend fortement de la fréquence de travail. D’autre part, les propriétés d’impression dépendent de l’électrode supérieure, de la nature du recuit et de l’épaisseur de l’électrode inférieure
With the intensive use of modern microelectronic devices in numerous areas, there is an increasing demand for non-volatile memories. FeRAM (ferroelectric random access memory) is one of the most potential next-generation memories for its ultra-low power consumption and high read/write rate. Among various ferroelectrics, PZT (Pb(Zr1-x,Tix)O3) exhibits high remnant polarization and low coercive field, which make it a promising candidate for FeRAM.In this dissertation, PZT(52/48) layers of various thicknesses (from 33 nm to 200 nm) have been epitaxially grown on SrTiO3 substrate, with a SrRuO3 interlayer as bottom electrode, using two deposition methods for comparison: sol-gel and sputtering. Three different conductive materials (SrRuO3, Pt and ITO) have been deposited as top electrode. The objective was a detailed study of the electrical and ferroelectric properties of these MFM (metal-ferroelectric-metal) capacitors, with a particular investigation of the influence of elaboration conditions and electrode material on leakage currents and domain switching dynamics.Sputtered and sol-gel-derived PZT capacitors showed similar properties: Above a minimum workable thickness of about 100 nm for a 100 × 100 μm2 PZT capacitor, they showed low leakage current, high maximum relative permittivity (600 - 1300) and high remnant polarization (30 - 40 μC/cm2). The dominant leakage current mechanisms were identified by fitting the results, showing different contributions as a function of electric field. PFM (piezoresponse force microscopy) characterizations confirmed the existence of ferroelectric domains of opposite directions. Coercive field was found to be highly dependent on work frequency. Besides, imprint properties were found to be dependent on top electrode, annealing procedure and bottom electrode thickness

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Postariu, Dragos Mihai. "Contribution à l'étude des courants de palier dans les moteurs de traction." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00459803.

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Abstract:

La fiabilité est l'un des principaux objectifs de tout fabricant de moteurs électriques. Au cours des 20 dernières années, l'apparition de l'électronique de puissance dans la partie alimentation es moteurs électriques de traction a donné la possibilité de contrôle de couple à toute vitesse de rotation. En utilisant ce type d'alimentation pour les moteurs asynchrones, ceux-ci sont devenus une alternative à coût réduit et très fiable aux moteurs synchrones utilisés auparavant dans la traction. L'inconvénient de l'électronique de puissance, c'est que des fronts dV/dt sont appliqués aux moteurs. Ces fronts excitent les couplages parasites dans les moteurs, de sorte que les courants vagabonds peuvent circuler dans le moteur, et passer par les roulements. Cela amène à une augmentation du taux de défaillance. L'objectif de ce travail est de développer un modèle analytique, utilisable à partir de la phase de conception du moteur, qui permet de prévoir le type et la quantité des courants qui sont susceptibles de se produire.

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Postariu, Dragos Mihai. "Contribution à l'étude des courants de palier dans les moteurs de traction." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10202.

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La fiabilité est l'un des principaux objectifs de tout fabricant de moteurs électriques. Au cours des 20 dernières années, l'apparition de l'électronique de puissance dans la partie alimentation des moteurs électriques de traction a donné la possibilité de contrôle de couple à toute vitesse de rotation. En utilisant ce type d'alimentation pour les moteurs asynchrones, ceux-ci sont devenus une alternative à coût réduit et très fiable aux moteurs synchrones utilisés auparavant dans la traction. L'inconvénient de l'électronique de puissance, c'est que des fronts dV/dt sont appliqués aux moteurs. Ces fronts excitent les couplages parasites dans les moteurs, de sorte que les courants vagabonds peuvent circuler dans le moteur, et passer par les roulements. Cela amène à une augmentation du taux de défaillance. L'objectif de ce travail est de développer un modèle analytique, utilisable à partir de la phase de conception du moteur, qui permet de prévoir le type et la quantité des courants qui sont susceptibles de se produire
The reliability of electric motors is one of the main objectives of any electric motor manufacturer. During the last 20 years, the supply of traction motors with power electronic drives has given the possibility of torque control at any rotational speed. By using these drives and the PWM control, the asynchronous motors, have become low cost and very reliable alternatives to recent past DC motors. The disadvantage of the power electronic drives is that the high dV/dt fronts are applied to the motors. These fronts excite the parasitic couplings in the motors, so that stray currents can flow trough no expectable part of the motor as bearings. With this, it has been noticed an increase in fault rate on electric motors. The aim of this work is to develop an analytical model, usable from the design stage of the motor, which predicts the type and quantity of bearing currents that are likely to occur

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Scorretti, Riccardo. "Caractérisation numérique et expérimentale du champ magnétique B. F. Généré par des systèmes électrotechniques en vue de la modélisation des courants induits dans le corps humain." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2003. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/rscorret.pdf.

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Ce travail est consacré au développement de modèles et outils numériques permettant la simulation dans la gamme des fréquences 50Hz-100KHz des phénomènes induits dans le corps humain. Deux problématiques sont abordées : déterminer la répartition du champ rayonné par un système de puissance (champ de fuite) ; calculer les courants induits qui en résultent dans le corps humain. Champ rayonné par un système connu : les méthodes de calcul "classiques" ne sont pas adaptées à cette problématique, car trop couteuses. Nous présentons donc un modèle 3D ne prenant en compte que les aspects essentiels du système. Champ rayoné par un système inconnu : nous avons développé des modèles de source équivalente, basés sur la notion de multipole. Les paramètres de ces modèles sont identifiés à partir de quelque mesure loclae de champ B. Enfin, nous avons développé une formulation spéciale aux éléments finis, pour calculer la densité de courant induit dans le corps humain par ces champs de fuite
This work is devoted to the developpement of models and numerical tools, to simulate the induced phenomena inside the human body, within the frequency range 50Hz-100KHz. Two main problems have to be solved : find the spatial distribution of a magnetic field generated by a power system (stray fields) ; compute the currents, which are induced by these stray fields inside the human body. Field radiated by a known system : classical numerical methods are not well adapted to this problem (they are too expansive) : we present a 3D model, which takes into account only the "essentials" of the system. Field radiated by an unknown system : we have developed several models of equivalent source, basing upon the concept of multipole. The parameters of these models are fitted from some local measurements of the flux density. Finally, we have developed a special formulation using finite elements, in order to compute the induced current density inside the human body

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Pointet, John. "Elaboration et caractérisation de structures métal-isolant-métal à base de TiO2 déposé par Atomic Layer Deposition." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAT089/document.

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Les besoins de la microélectronique pour les condensateurs de type DRAM sont résumés dans la feuille de route ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors). Pour descendre en dessous du noeud technologique 22 nm, des performances électriques telles qu'une épaisseur d'oxyde équivalent (EOT) < 0.5 nm et un niveau de courant de fuite < 1.10-7 A/cm² à 0.8 V sont nécessaires. Ces performances sont difficiles à atteindre si l'on considère des oxydes standards largement utilisés tels que le SiO2, le Si3N4 ou l'Al2O3. Le dioxyde de Titane constitue un matériau diélectrique de choix pour ce type d'application si l'on considère sa forte constante diélectrique, la plus haute des oxydes binaires. Selon les conditions de croissance de la couche de TiO2, celle-ci peut se présenter sous forme amorphe ou posséder une structure cristalline appelé phase anatase ou phase rutile. Cette dernière présente une très forte constante diélectrique (90 à 170 selon l'orientation de la maille cristalline) et en fait un atout indéniable pour le développement de condensateur DRAM. Toutefois, cette phase rutile est aussi à l'origine d'un fort courant de fuite mesuré à partir des structures Métal - Isolant - Métal (MIM) associées. De ce fait, il est primordial de savoir contrôler ces courants de fuite tout en gardant la forte valeur de constante diélectrique de la phase rutile. Dans ce travail, nous proposons de travailler sur la croissance des couches minces de TiO2 intégrées dans des structures MIM et déposées sur des substrats différents tels que des électrodes de RuO2/Ru ou de Pt. La technique de dépôt employée pour les couches minces de TiO2 est la technique ALD pour son contrôle très précis de l'épaisseur déposée et sa souplesse d'utilisation pour ce type d'applications. Les propriétés physico-chimiques des couches de TiO2 et l'influence du substrat sur ces propriétés sont analysées. Des compositions différentes de diélectriques sont élaborées au moyen de la technique de dépôt par ALD et notamment des couches minces de TiO2 dopés à l'aluminium. Les propriétés électriques de ces couches sont étudiées afin de déterminer les performances électriques des structures MIM associées en termes de courant de fuite et de densité capacitive
The requirements for future dynamic random access memory (DRAM) capacitors are summarized in the International Technology Roadmap for Semiconductors. For sub-22 nm node, performances like equivalent oxide thickness (EOT) < 0.5 nm and leakage current density < 1.10-7 A/cm² at 0.8 V are required but are difficult to meet. Titanium dioxide (TiO2) is an attractive dielectric material for such application regarding its high dielectric constant (k). Depending on its growth conditions, TiO2 can be prepared in amorphous, anatase or rutile phase. From the structural point of view, it is generally preferred that TiO2 remains amorphous throughout a complete technological process to minimize leakage transport along grain boundaries. However, the rutile phase exhibits very high dielectric constant ranging from 90 to 170, depending on the lattice orientation. Due to this high dielectric constant, TiO2 rutile phase is considered as a promising material for capacitors in future generations of Dynamic Random Access Memories (DRAMs). A key issue is how to control the high leakage current of rutile phase while keeping the highest dielectric constant in order to get the best electrical performances. In this work, we investigate the growth of high dielectric constant rutile TiO2 films in Metal - Insulator - Metal (MIM) structures deposited on different substrates such as RuO2/Ru or Pt electrodes using ALD (Atomic Layer Deposition). A study of physico-chemical properties of TiO2 layer and influence of bottom electrodes on TiO2's crystalline structure is proposed. Different compositions of dielectrics are processed using flexibility of ALD deposition technique, including Al-doped TiO2 layers and pure TiO2 layers. Electrical properties in terms of leakage current or capacitance density of MIM structures embedding that kind of dielectrics and comparison between these MIM structures in terms of electrical performances is proposed in order to determine the best dielectric film composition to meet the requirements for next generation of DRAM capacitors

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Jomaah, Jalal. "Propriétés électriques et modèles physiques des composants mos/soi (simox) à température ambiante et cryogénique." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0152.

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Abstract:

L'objectif de cette these est d'etudier les composants mos des technologies silicium sur isolant (soi) dans une large gamme de temperature pour caracteriser et modeliser les mecanismes physiques specifiques de ces transistors en vue d'applications conventionnelles et a basse temperature (cryomicroelectronique). Une synthese des techniques pour la realisation de l'isolation dielectrique est d'abord presentee, puis l'interet de telles structures est rappele. Le deuxieme chapitre est relatif au comportement des principaux parametres electriques des tmos en fonction de la temperature t, de l'ambiante jusqu'a une temperature proche de l'helium liquide. Dans le troisieme chapitre, une modelisation des principaux mecanismes physiques des tmos/soi dans diverses gammes de temperature a ete realisee. Les phenomenes de verrouillage (latch) et de claquage sont presentes. Un modele pour l'effet d'auto-echauffement permettant d'extraire la resistance thermique et l'exces de temperature en fonction de t est propose. Le dibl est ensuite etudie en fonction de t. Une analyse detaillee du courant gidl est egalement presentee en se basant sur le calcul exact de la transparence w. K. B. Et la reduction tres forte du courant gidl a basse temperature est soulignee. Enfin, la reduction de la degradation par porteurs chauds en mode d'inversion volumique a ete montree. Le dernier chapitre est consacre a l'etude du bruit electrique basse frequence dans les composants simox controles par une ou deux grilles. Les sources de bruit ont ete determinees, l'influence de l'effet kink a egalement ete etudiee et un programme de simulation numerique a ete developpe et utilise afin de mieux comprendre les mecanismes physiques a l'origine du bruit electrique dans les transistors mos/soi a films minces

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Scorretti, Riccardo. "Caractérisation numérique et expérimentale du champ magnétique B.F. généré par des systèmes électrotechniques en vue de la modélisation des courants induits dans le corps humain." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00140131.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré au développement de modèles et outils numériques permettant la simulation dans la gamme des fréquences 50 Hz¡100 kHz des phénomènes induits par des champs magnétiques dans le corps humain. Pour cela, il existe deux problématiques principales : - Déterminer la répartition du champ rayonné (ou champ de fuite) par un appareil électrique . - Calculer les courants induits qui en résultent dans le corps humain. Après avoir étudié l'influence de divers paramètres sur la répartition des champs de fuite générés par les systèmes électrotechniques, nous avons recensé les méthodes numériques aptes à calculer ce champ pour des systèmes connus. Cette étude montre que ces méthodes en l'état ne sont pas adaptées au calcul des champs dans l'air, car trop coûteuses. Nous présentons donc un modèle 3D ne prenant en compte que les aspects essentiels de la géométrie du système, beaucoup moins coûteux et suffisamment précis. Dans ce modèle, le champ de fuites est calculé à partir d'une représentation en termes de charges magnétiques fictives. Ce modèle a été validé sur des structures géométriques simples, de type bobine + circuit magnétique + entrefer. L'exposition aux champs en milieu industriel ou domestique est également due à des sources dont la structure est inconnue. Nous avons donc développé un système expérimental, permettant de caractériser le champ de fuites à partir d'un nombre minimum de mesures localisées. Pour cela, nous avons développé divers modèles de la source rayonnante s'appuyant sur les notions de dipôle et multipôles. Nous nous sommes consacrés au divers problèmes d'estimation (influence du choix des mesures, prise en compte du bruit). Le problème étant mal conditionné, des techniques de régularisation ont été mises en oeuvre. La faisabilité a été démontrée sur des structures rayonnantes simples. Enfin, nous présentons une formulation 3D adaptée pour calculer les courants induits dans le corps humain, à partir de la connaissance des champs de fuites. Cette formulation a été implémentée dans un code aux éléments finis, dans lequel le domaine de résolution est limité au seul corps humain : ce code permet de modéliser des structures anatomiques réalistes où les valeurs des conductivités des divers organes sont prises en compte. Différentes situations d'exposition du corps aux rayonnements issus de sources simples filaires, et à des sources réelles ont pu être ainsi simulées, et les applications notamment dans des contextes normatif et industriel sont particulièrement importantes.

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Martin, Simon. "Caractérisation électrique multi-échelle d'oxydes minces ferroélectriques." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI145/document.

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Abstract:

Les matériaux ferroélectriques sont des matériaux qui possèdent une polarisation spontanée en l'absence de champ électrique, leur conférant plusieurs propriétés intéressantes du point de vue des applications possibles. La réduction de l'épaisseur des couches ferroélectriques vers des films minces et ultra-minces s'est avérée nécessaire notamment en vue de leur intégration dans les dispositifs de la micro et nano-électronique. Cependant, cette diminution a fait apparaître certains phénomènes indésirables au sein des couches minces tels que les courants de fuite. La caractérisation électrique de ces matériaux reste donc un défi afin de comprendre les mécanismes physiques en jeu dans ces films, d'autant qu'une information à l'échelle très locale est maintenant requise. Il est donc nécessaire de faire progresser les techniques de mesure électrique pour atteindre ces objectifs. Durant cette thèse, nous mesurons la polarisation diélectrique de l'échelle mésoscopique jusqu'à l'échelle nanométrique en utilisant des caractérisations purement électriques constituées de mesures Polarisation-Tension, Capacité-Tension et Courant-Tension mais aussi des mesures électromécaniques assurées par une technique dérivée de la microscopie à force atomique et nommée Piezoresponse Force Microscopy. Au cours de nos travaux, nous montrons la limite de certaines techniques de caractérisation classiques ainsi que les artéfacts affectant la mesure électrique ou électromécanique et pouvant mener à une mauvaise interprétation des résultats de mesure. Afin de pousser nos investigations plus loin, nous avons développé de nouvelles techniques de mesure pour s'affranchir de certains signaux parasites dont nous exposerons le principe de fonctionnement. Nous présentons les premières mesures directes de polarisation rémanente à l'échelle du nanomètre grâce à une technique que nous nommons nano-PUND. Ces techniques et méthodes sont appliquées à une variété importante de matériaux tels que Pb(Zr,Ti)O3, GaFeO3 ou BaTiO3 dont, pour certains, la ferroélectricité n'a jamais été démontrée expérimentalement sans ambiguïté
Ferroelectric materials show a spontaneous dielectric polarisation even in the absence of applied electric field, which confers them interesting possibilities of applications. The reduction of the thickness of ferroelectric layers towards ultra-thin values has been necessary in view of their integration in micro and nano-electronic devices. However, the reduction of thickness has been accompanied by unwanted phenomena in thin layers such as tunneling currents and more generally leakage currents. The electrical characterization of these materials remains a challenge which aims at better understanding the physical mechanisms at play, and requires now a nanometric spatial resolution. To do so, it is thus mandatory to enhance the techniques of electrical measurement. In this work, we measure the dielectric polarisation of ferroelectric films from mesoscopic scale down to the nanometric scale using purely electric characterisation techniques (Polarisation vs Voltage, Capacitance vs Voltage, Current vs Voltage), but also electro-mechanical techniques like Piezoresponse Force Microscopy which derives from Atomic Force Microscopy. We show the limits of several classical techniques as well as the artefacts which affect electrical or electro-mechanical measurement and may lead to an incorrect interpretation of the data. In order to push the investigation further, we have developed and we describe new measurement techniques which aim at avoiding some parasitic signals. We present the first direct measurement of the remnent polarisation at the nanoscale thanks to a technique which we call « nano-PUND ». These techniques and methods are applied to a large variety of materials like Pb(Zr,Ti)O3, GaFeO3 or BaTiO3 which (for some of them), ferroelectricity has not been measured experimentally

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Hammami, Saber. "Propriétés physiques et électriques de polymères électroactifs." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAT033/document.

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Abstract:

Les élastomères diélectriques sont de plus en plus utilisés pour la réalisation des transducteurs dans de nombreux domaines industriels : interface haptique, robotique, biomimétisme, conversion d’énergie. Pour le fonctionnement de toutes ces applications, le polymère électroactif est soumis à une haute tension (de 1 à 10kV). Toutefois, le courant de fuite diminue l’efficacité et la durée de vie des dispositifs utilisant ces matériaux.Par ailleurs, une précontrainte mécanique (étirement) est généralement appliquée au polymère pour accroître l’efficacité énergétique dans la conversion mécanique-électrique. Les courants de fuite (et donc le champ de claquage du polymère) seront ainsi conditionnés par cette précontrainte et ce point doit faire l’objet d’une étude détaillée.L’objet de ce travail de thèse est de mener des analyses de courant de fuite sur des polymères électroactifs (élastomères polyacrylates du commerce VHB4910 et silicones Sylgard 186) non contraints et contraints mécaniquement pour évaluer l’amélioration ou la dégradation des performances électriques lorsqu’ils seront plus tard intégrés en géométrie électrode-polymère-électrode dans des transducteurs.Tout d’abord, nous avons mené une étude exhaustive sur l’influence des facteurs externes (étirement, température, champ électrique, nature de l’électrode) sur les propriétés électriques du polyacrylate VHB4910. Les études ont été réalisés sur des durées de polarisation courtes (quelques minutes) et longues (jusqu’à 15 heures). Au cours de ce travail, nous sommes également intéressés à l’étude du phénomène d’autocicatrisation sur le sylgard 186. Les tests ont été conduits pour différents types d’électrodes (or, aluminium, graphène, nanoplaquettes de graphène : GnP) déposées sur la surface de silicone. Une analyse par microscopie optique de la zone évaporée a été menée.La finalité de ces travaux aura permis d’optimiser des structures de récupération d’énergie électrostatique à base de polymères électroactifs
Electroactive polymers known as dielectric elastomers have shown considerable promise for transducers. They are attractive for a wide range of innovative applications including softs robots, adaptive optics, haptic interface or biomedical actuation thanks to their high energy density and good efficiency. For the functioning of all these application, the electroactive polymer is subjected to high electrical field. Nevertheless, the performances of these transducers are affected by the losses and especially the ones induced by the leakage current.Mechanical pre-stretch is an effective method to improve actuation when a voltage is applied to the device made up of a dielectric elastomer sandwiched between two compliant electrodes. The overall performances of the structure (electromechanical conversion, efficiency, strain induced…) depend strongly on the electric and mechanical properties of the elastomer. Regarding electric characteristics, dielectric permittivity, dissipation factor and electric breakdown field have been deeply investigated according to various parameters such as frequency, temperature, pre-stretch, or nature of the electrodes but complete analysis of the leakage current is missing in the scientific literature.Thus, this work reports an extensive investigation on the stability of the current-time characteristics in dielectric elastomer. Particularly, we focus on the influence of the nature of the electrodes and pre-stress applied to the transducer. In order to evaluate the influence of the time duration on the behavior of the leakage current, short and long-term electrical stress times was applied during short times and up to 15 hours.Leakage current in electroactive polymers were discussed for a commercial polyacrylate (VHB4910 from 3M) currently used for soft transducers applications. This current is investigated as a function of external factors (stretching, temperature, type of material for electrodes)In order to evaluate the limitations in term of voltage and in the goal to increase the lifetime of these transducers, the second part of our study is focused on the dielectric strength of silicone rubbers for various types of electrodes (gold, Aluminum, graphene nanoplatelets, graphene : GnP). The effect of self-healing is particularly studied and a selection of electrodes for soft transducers based on dielectric elastomers is proposed

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Dissertations / Theses on the topic 'Fuite de courant'

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