Comparaison des modèles de la barrière inhomogène dans les contacts métal-semiconducteu

Abstract

La barrière de potentiel qui s’établit à l’interface métal-semiconducteur a longtemps été supposée homogène,c'est-à-dire constante sur toute la zone de charge d’espace. cependant,des anomalies,sans aucune explication physique,ont été observées.Ces anomalies ont été attribuées à des inhomogénéités à l’interface Schottky.Plusieurs modèles ont été proposés pour décrire ces inhomogén éités mais deux seulement ont réussi à expliquer la majorité des anomalies,à savoir,les modèles de Werner et Tung. L’objectif de cette thèse est d’étudier la théorie de la barrière Schottky en tenant compte des fluctuations spatiales de la barrière de potentiel qui s’établit à l’interface du contact Schottky.Une étude comparative entre les deux modèles de Werner et Tung est ainsi présentée.Dans ce contexte,les résultats expérimentaux sur la caractérisation d’une diode Schottky de type Nickel-Vanadium sur du silicium de type n(NiV/n-Si)dans la plage des températures 75 à 300 K sont présentés.Au fait,L’analyse des mesures expérimentales courant-tension(I-V)en se basant sur la théorie de l'émission thermoïnique(TE)a été faite.La méthode d'optimisation verticale(VOM)a été utilisée pour extraire les valeurs de certains paramètres,à savoir,le facteur d'idéalité,la hauteur de la barrière et la résistance série.Ces valeurs trouvées révèlent une forte dépendance sur la température en raison des anomalies à l'interface Schottky.Par conséquent, afin d’analyser cette dépendance sur la température,le modèle de Werner,se montrant le plus approprié,sous hypothèse d'une distribution Gaussienne de la hauteur de la barrière a été utilisé.Par contre,l’utilisation du modèle de Tung a révélé que T0 présente aussi une dépendance sur la température.Sur ce point,les valeurs de T0 obtenues à partir des modèles de TE et de Werner représentent, respectivement,les cas limites et intermédiaires de celles obtenues en utilisant le modèle de Tung.Cela montre,d'une part,la cohérence entre les différents modèles qui se complètent,et d'autre part,l'accord entre les résultats théoriques et expérimentaux