thesis

Évolution du modèle du transistor bipolaire et des techniques d'extraction de paramètres, pour la simulation de circuits intègres logiques et analogiques hautes fréquences

Defense date:

Jan. 1, 1997

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Institution:

Grenoble INPG

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

Avec la reduction des dimensions des dispositifs, la modelisation a pris de plus en plus d'importance dans le developpement des circuits integres. Cette reduction a fait surgir au premier plan des phenomenes physiques consideres jusqu'alors comme du second ordre. L'objectif de ce memoire est double : d'une part, faire le point sur les modeles pour transistors bipolaires existant et d'autre part, proposer des solutions permettant la prise en compte des nouveaux effets evoques precedemment. Apres avoir situe le travail dans son contexte, nous avons, dans le chapitre ii, poser les bases de la physique des modeles compacts utilises par les concepteurs. Dans le chapitre iii, nous avons fait le point su les principaux modeles compacts presents dans les simulateurs electriques. Nous avons en premier lieu insiste sur le modele sgpm (spice gummel-poon model) qui reste le plus largement utilise par les concepteurs. Les autres modeles ont ete presentes rapidement en faisant ressortir leurs specificites et leurs apports au regard des limitations du sgpm. Le chapitre iv a ete consacre a notre modele compact (abyss, advanced bipolar model for high frequency simulations) dont l'objectif est de resoudre les problemes poses par le modele sgpm tout en restant compatible avec celui-ci. Pour ce faire, un modele de resistance collecteur variable a ete propose et valide. L'aspect dynamique a ete aussi aborde avec le temps de transit et les capacites de transition. L'implementation du modele compact dans le simulateur electrique eldo a ete detaillee. Dans le chapitre v, nous avons donne la strategie d'extraction du jeu de parametres abyss. Nous avons ensuite detaille les principales methodes permettant la determination des parametres. Chaque procedure a ete illustree par des exemples issus de technologies bicmos submicroniques. Afin d'apprecier les diverses ameliorations apportees par le modele abyss, des comparaisons entre la mesure, le modele sgpm et abyss ont ete montrees.