Simulation des performances de transistors à effet de champ à base de matériaux 2D

Vu que les performances des transistors approchent de leurs limites physiques, le développement de la technologie des semi-conducteurs avec de nouveaux concepts et matériaux est un axe majeur de la recherche en microélectronique et de l’industrie. Ces dernières années, les MOSFET à base des canaux en dichalcogénures de métaux de transition (TMD) semblent être prometteurs pour atteindre la mise à l’échelle ultime de la longueur de grille, à la fois pour les applications à hautes performances et à faible puissance. Cependant, la technologie des matériaux 2D se heurte à plusieurs défis tels que le contrôle de la variabilité de canal, le contrôle du dopage de la source et du drain ainsi que la réduction des résistances de contacts.

Des simulations avancées tenant compte de ces limitations sont nécessaires pour évaluer les performances réalistes du 2D-FETs et proposer des améliorations technologiques. Ce projet de thèse vise à développer et exploiter de telles simulations, au travers la TCAD (Technology Computer Aided Design) combinée avec la simulation de transport quantique ab initio. L’objectif est d’améliorer notre compréhension de la physique des 2D-FETs et de fournir un cadre TCAD précis permettant leurs optimisations technologiques.

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