Aplicacion de la tecnica del pseudo-transistor sobre obleas de silicio-sobre-aislante

Resum

El trabajo presentado ha consistido en un amplio y sistemático estudio sobre la técnica de caracterización eléctrica denominada Pseudo-MOSFET. Inicialmente, se describieron y desarrollaron modelos teóricos para obleas Pseudo-MOS con láminas de Si ultradelgadas, as como para aquellas con BOX ultradelgados. Estos modelos se validaron con varias simulaciones. Más adelante, numerosas muestras de Pseudo-MOSFETs con diferentes espesores y superficies (pasivada/no pasivada) fueron analizadas y caracterizadas experimentalmente. Posteriormente, la combinación de la conocida técnica Split-C(V) con la configuración Pseudo-MOSFET permitió obtener la movilidad de los portadores en una oblea SOI a través del valor de la carga de inversión. No obstante, ya que la evaluación de este parámetro depende en gran medida del área efectiva, dicha área fue examinada y calculada segun las características de la configuración experimental. Teniendo en cuenta la variabilidad del área con los parámetros asociados a la con figuración experimental, se ha propuesto un modelo matemático que permite calcular la superficie efectiva usando cualquier configuración en el Pseudo-MOSFET. Dicho modelo ha sido validado con resultados de laboratorio. Por otro lado, la movilidad de los portadores en obleas SOI ha sido también estudiada. Así pues, con el fin de conseguir el valor optimo de la movilidad, se calcularon las tensiones de puerta con las que polarizar el Pseudo-MOSFET usando simulaciones numéricas y combinándolas con resultados experimentales de Split-C(V). Para terminar, se analizaron nuevas aplicaciones asociadas a las técnicas de puntas de contacto, tales como el uso del Pseudo-MOSFET como plataforma sensora. Además, otros estudios sobre obleas de Poly-Si o Grafeno-sobre-Aislante se llevaron a cabo demostrando así la flexibilidad de estos métodos para evolucionar con los nuevos sustratos emergentes.