Caractérisation et simulation des diodes à barrière schottky sous environnement SILVACO.

Abstract

Les composants électroniques à base des jonctions, telles que les diodes de Schottky, les circuits intégrés et les cellules photovoltaïques, connaissent une grande focalisation scienti.que et technique dans les dernières années, car elles présentent un grand intérêt économique, éner- gétique et environnemental. La structure traitée dans notre travail est la diode Schottky d.or réalisée sur un substrat Silicium type n. En e¤et, les contacts sur le Si ont d.une part un intérêt technologique pour la réalisation de dispositifs électroniques rapides et d.autre part jouent un rôle dans la compré- hension physique des phénomènes gouvernant la caractéristique courant-tension. Le fonctionnement de ce composant est décrit généralement par la caractéristique courant- tension qui permet de donner des informations sur les mécanismes du transport électrique interne et sur les imperfections des étapes technologiques de fabrications (la structure). Le logiciel Atlas-Silvaco nous a permis en premier lieu de présenter la géométrie de la structure à deux dimensions. En fait il est possible de distinguer l.emplacement des électrodes, les di¤érentes régions (métal-isolant-sc) de la structure ainsi que le dopage de chacune d.elles. En deuxième lieu et toujours sous environnement Silvaco nous avons simulé les caractéris- tiques courant-tension (I ..V ) de la diode de Schottky formée sur le Silicium de type n (n..Si) à des températures (300 .. 400K) et de voir l.in.uence de la température sur l.évolution de la caractéristique. Les caractéristiques courant- tension simulées sont en bon accord avec l.expérience. Ces caractéristiques dépendent de plusieurs paramètres structurales telque le dopage, l.épais- seur de la couche interfaciale en plus de la température. La connaissance de ces paramètres, permet de comprendre et d.expliquer certains phénomènes électriques dans ces jonctions. Nous avons conclu que la dépendance en température des caractéristiques (I .. V ) peut être expliquée avec succès sur la base du mécanisme thermoïonique et les models de recombinai- son avec une distribution uniforme de la barrière de potential dans le cadre de notre travail. L.augmentation de la température fait augmenté le courant qui traverse la diode, surtout en polarisation inverse. L.introduction de la couche d.isolant permet de diminuer la hauteur de la barrière, le courant de fuite, les défauts d.interface qui pourraient dégrader les caractéristiques de la diode et en .ndispersion de la température. En termes de perspective, il serait très intéressant d.une part d.étudier les caractéristique courant-tension (I .. V ) dans les structures Au=n Si à haute température, tout en introduisant l.aspect quantique dans le mécanisme de transport du courant électrique dans ces composants électroniques pour la realisation de plusieurs composant comme les cellules photovoltaïques, et d.autre part, d.illuminer la structure à .n d.étudier l.e¤et de la lumièr