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Dollfus, Philippe

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Works: 43 works in 72 publications in 2 languages and 1,252 library holdings
Roles: Editor, Other, Thesis advisor, Opponent, Author
Classifications: QC176, 530.410151
Publication Timeline
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Most widely held works by Philippe Dollfus
The Wigner Monte Carlo method for nanoelectronic devices : a particle description of quantum transport and decoherence by Damien Querlioz( )

13 editions published between 2010 and 2013 in English and held by 883 WorldCat member libraries worldwide

Annotation
Simulation of transport in nanodevices by François Triozon( )

8 editions published in 2016 in English and held by 275 WorldCat member libraries worldwide

Linear current-voltage pattern, has been and continues to be the basis for characterizing, evaluating performance, and designing integrated circuits, but is shown not to hold its supremacy as channel lengths are being scaled down. In a nanoscale circuit with reduced dimensionality in one or more of the three Cartesian directions, quantum effects transform the carrier statistics. In the high electric field, the collision free ballistic transform is predicted, while in low electric field the transport remains predominantly scattering-limited. In a micro/nano-circuit, even a low logic voltage of 1 V is above the critical voltage triggering nonohmic behavior that results in ballistic current saturation. A quantum emission may lower this ballistic velocity
Quantum transport in nanodevices by François Triozon( )

4 editions published between 2015 and 2016 in English and held by 20 WorldCat member libraries worldwide

Linear current-voltage pattern, has been and continues to be the basis for characterizing, evaluating performance, and designing integrated circuits, but is shown not to hold its supremacy as channel lengths are being scaled down. In a nanoscale circuit with reduced dimensionality in one or more of the three Cartesian directions, quantum effects transform the carrier statistics. In the high electric field, the collision free ballistic transform is predicted, while in low electric field the transport remains predominantly scattering-limited. In a micro/nano-circuit, even a low logic voltage of 1 V is above the critical voltage triggering nonohmic behavior that results in ballistic current saturation. A quantum emission may lower this ballistic velocity
2014 International Workshop on Computational Electronics (IWCE) 3-6 June 2014, Paris, France( )

1 edition published in 2014 in English and held by 17 WorldCat member libraries worldwide

Communication et connaissance : supports et médiations à l'âge de l'information by Jean-Gabriel Ganascia( )

1 edition published in 2020 in French and held by 4 WorldCat member libraries worldwide

Depuis 25 ans, les technologies de l'information et de communication ont transformé le monde. En quelques années, le commerce, la finance, les échanges, l'école, le travail, la culture, la politique, etc. se sont totalement modifiés du fait de leur développement. Qu'on se remémore quelques-unes des étapes les plus marquantes de ces évolutions : apparition des mini puis des micro-ordinateurs, nouvelles interfaces avec utilisation de la souris et métaphore du bureau, essor des hypermédia, popularisation du Web, nomadisme généralisé, informatique vestimentaire, intelligence d'ambiance... Les changements ont été imaginés, conçus, développés, expérimentés dans des laboratoires de recherche. Partout, la recherche a pris, et continue de prendre, une part déterminante. Or, il est parfois difficile de discerner ce qui relève de la recherche fondamentale et du travail universitaire, de ce qui correspond à l'innovation industrielle. Qu'est-ce qui distingue la « R. et D. » -- la recherche et développement Industriel -- de la recherche universitaire ? Quelle part cette dernière prend-elle exactement dans l'innovation ? Quel rôle sera-t-elle amenée à jouer dans les prochaines années ? Telles sont les questions auxquelles nous avons voulu répondre en publiant un ouvrage destiné aux ingénieurs, aux chercheurs, aux décideurs et, plus généralement, à l'honnête homme du début du xxie siècle qui souhaite comprendre le sens des évolutions technologiques actuelles
FILIERE CMOS 0,1 M SUR SUBSTRAT SOI : ETUDE DU TEMPS DE PROPAGATION DE L'INVERSEUR PAR SIMULATION PARTICULAIRE MONTE CARLO by MARIE-EMMA ARBEY RAZATOVO( Book )

2 editions published in 1998 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

CE MEMOIRE EST CONSACRE A L'ETUDE DU TEMPS DE PROPAGATION T#D D'UN INVERSEUR CMOS 0,1 M SUR SUBSTRAT SOI ET A SA MISE EN EQUATION SOUS FORME D'UNE EXPRESSION ANALYTIQUE SIMPLE. HABITUELLEMENT, DES MODELES ANALYTIQUES SONT DEVELOPPES POUR DECRIRE LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'UN CIRCUIT EN TECHNOLOGIE CMOS ET AINSI EXPRIMER T#D EN FONCTION DES PARAMETRES ELECTRIQUES DU CIRCUIT. LES EXPRESSIONS AINSI MISES AU POINT POUR L'INVERSEUR CMOS ONT ETE GENERALEMENT VALIDEES DANS LE CAS DE GRILLES LONGUES, A PARTIR DE SIMULATEURS ELECTRIQUES. DANS NOTRE ETUDE DE TRANSISTORS SUBMICRONIQUES, NOUS NOUS SOMMES AFFRANCHIS DES MODELES EN UTILISANT UN SIMULATEUR PHYSIQUE BASE SUR LA METHODE PARTICULAIRE MONTE CARLO POUR DECRIRE LE TRANSPORT DES PORTEURS. UN TEL SIMULATEUR NOUS PERMET DE TENIR COMPTE DE PHENOMENES TRANSITOIRES AINSI QUE DES EFFETS DE CANAL COURT ET DE SURVITESSE QUI NE SONT PLUS NEGLIGEABLES DANS UN TRANSISTOR DE FAIBLE LONGUEUR DE GRILLE. LE PREMIER CHAPITRE RAPPELLE LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES D'UNE FAMILLE LOGIQUE ET LE FONCTIONNEMENT DU MOSFET EN VUE D'UNE UTILISATION EN LOGIQUE CMOS. LE DEUXIEME CHAPITRE COMMENCE PAR UNE DESCRIPTION DES PHENOMENES PERTURBANT OU LIMITANT LE FONCTIONNEMENT DES MOSFET LORSQU'ON EN REDUIT LES DIMENSIONS. CELA NOUS PERMET D'INTRODUIRE L'INTERET POTENTIEL DES ARCHITECTURES SOI POUR LES FUTURES GENERATIONS CMOS. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, LES RESULTATS DE SIMULATIONS MONTE CARLO SOULIGNENT L'INTERET D'UNE ARCHITECTURE A SOURCE ET DRAIN SURELEVES POUR AMELIORER LE COMPORTEMENT D'ENSEMBLE DU MOSFET. C'EST DANS LE TROISIEME CHAPITRE QU'EST ETUDIE L'INVERSEUR CMOS/SOI, A L'AIDE DE SIMULATIONS MONTE CARLO. CETTE ETUDE CONSISTE A ETABLIR UNE EXPRESSION PHENOMENOLOGIQUE SIMPLE PERMETTANT DE PREDIRE SON TEMPS DE PROPAGATION, SOUS FORME DE COMBINAISON LINEAIRE DES CONSTANTES DE TEMPS DU CIRCUIT. NOUS ETUDIONS D'ABORD LA REPONSE A UN ECHELON DE TENSION D'ENTREE PUIS LE CAS PLUS GENERAL ET PLUS REALISTE DE LA REPONSE A UNE RAMPE
Étude de la faisabilité de transistors à effet de champ à hétérojonction et a grille isolée, HIGFET by Philippe Dollfus( Book )

2 editions published in 1989 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

The present work shows a study of a III- V compound device: the HIGFET (Heterojunction Insulated Gate FET. In this transistor the channel is controlled by an insulated gate and, as in HEMTs, exhibits high mobility properties and a large sheet charge density due to the electron accumulation near a lattice-matched hetero-interface. The insulator is deposited on a high band gap semiconductor which works as a spacer that puts the channel away from the insulator semiconductor interfacial defects which damage the electronic transport properties in classical enhanced MISFET. In the first part the physical principles of different classical structures (HEMT, SISFET, MISFET) are studied in comparison to the HIGFET. Then, experimental datas about the physical and technological material parameters are compiled. The second part reports a feasibility and working estimate of the HIGFET consistently with the physical material properties and state of art. On this purpose, simulations of MISS (metal insulator-semiconductors) capacitances have been performed to study HIGFET basic structure. In the third part the results of Monte-Carlo simulations of InP based HIGFETs (Si02/lnA1As/GaInAs and Si02/lnP/GalnAs) are presented. These modelizations allowed us to describe the electronic transport in the channel and to evaluate the intrinsic electrical characteristics of this device
Piezoelectric generators based on semiconducting nanowires : simulation and experiments by Ran Tao( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'alimentation en énergie des réseaux de capteurs miniaturisés pose une question fondamentale, dans la mesure où leur autonomie est un critère de qualité de plus en plus important pour l'utilisateur. C'est même une question cruciale lorsque ces réseaux visent à assurer une surveillance d'infrastructure (avionique, machines, bâtiments...) ou une surveillance médicale ou environnementale. Les matériaux piézoélectriques permettent d'exploiter l'énergie mécanique inutilisée présente en abondance dans l'environnement (vibrations, déformations liées à des mouvements ou à des flux d'air...). Ils peuvent ainsi contribuer à rendre ces capteurs autonomes en énergie. Sous la forme de nanofils (NF), les matériaux piézoélectriques offrent une sensibilité qui permet d'exploiter des sollicitations mécaniques très faibles. Ils sont également intégrables, éventuellement sur substrat souple.Dans cette thèse nous nous intéressons au potentiel des nanofils de matériaux semi-conducteurs piézoélectriques, tels que ZnO ou les composés III-V, pour la conversion d'énergie mécanique en énergie électrique. Depuis peu, ceux-ci ont fait l'objet d'études relativement nombreuses, avec la réalisation de nanogénérateurs (NG) prometteurs. De nombreuses questions subsistent toutefois avec, par exemple, des contradictions notables entre prédictions théoriques et observations expérimentales.Notre objectif est d'approfondir la compréhension des mécanismes physiques qui définissent la réponse piézoélectrique des NF semi-conducteurs et des NG associés. Le travail expérimental s'appuie sur la fabrication de générateurs de type VING (Vertical Integrated Nano Generators) et sur leur caractérisation. Pour cela, un système de caractérisation électromécanique a été construit pour évaluer les performances des NG réalisés et les effets thermiques sous une force compressive contrôlée. Le module d'Young et les coefficients piézoélectriques effectifs de NF de GaN; GaAs et ZnO et de NF à structure cœur/coquille à base de ZnO ont été évalués également dans un microscope à force atomique (AFM). Les nanofils de ZnO sont obtenus par croissance chimique en milieu liquide sur des substrats rigides (Si) ou flexibles (inox) puis sont intégrés pour former un générateur. La conception du dispositif VING s'est appuyée sur des simulations négligeant l'influence des porteurs libres, comme dans la plupart des études publiées. Nous avons ensuite approfondi le travail théorique en simulant le couplage complet entre les effets mécaniques, piézoélectriques et semi-conducteurs, et en tenant compte cette fois des porteurs libres. La prise en compte du piégeage du niveau de Fermi en surface nous permet de réconcilier observations théoriques et expérimentales. Nous proposons notamment une explication au fait que des effets de taille apparaissent expérimentalement pour des diamètres au moins 10 fois plus grands que les valeurs prévues par simulation ab-initio ou au fait que la réponse du VING est dissymétrique selon que le substrat sur lequel il est intégré est en flexion convexe ou concave
La génération de courant quantifié par des dispositifs en silicium pour la métrologie quantique by Paul Clapera( )

1 edition published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les pompes à électrons ont été très étudiées et fabriquées par le monde scientifique. Elles génèrent un courant continu proportionnel à une fréquence très bien contrôlée en métrologie. Dans ce contexte métrologique, des principes et matériaux divers comme la pompe en GaAs ou Silicium ou encore le tourniquet supraconducteur ont marqué les avancées. Bien que les courants générés sont toujours plus grands et précis, les exigences fixées pour la métrologie sont difficiles à atteindre et pour l'heure aucune pompe à électrons ne peut être utilisable pour la mise en pratique du futur ampère quantique qui sera probablement défini dans quelques années.Par ailleurs, des chercheurs ont créé des circuits associant des transistors FETs (transistors à effet de champ) et des transistors SETs (transistors mono-électroniques), notamment dans une optique d'une électronique très basse consommation.Cette thèse apporte une contribution nouvelle dans ces deux domaines : une nouvelle pompe à électrons en silicium a été développée, et une co-intégration de circuit CMOS classique avec un dispositif de nanoélectronique quantique a été démontré.Notre pompe à électrons repose sur le principe de deux barrières tunnel réglables et d'un îlot central. Au travers de la modulation des barrières à la fréquence f, la charge électrostatique de l'îlot central est contrôlée, un courant continu I=ef est généré; et ceci même avec une tension nulle aux bornes de la pompe. Nos pompes à électrons utilisent la technologie nanofils silicium-sur-isolant développée par le CEA-LETI. Le nanofil est recouvert de deux grilles (2 MOSFETs en série) pour les barrières réglables, et un îlot de Coulomb métallique de petite taille est « isolé » entre ces deux transistors. Nos échantillons à 100mK nous ont permis de montrer que nous étions capables de contrôler adiabatiquement l'état de charge de l'îlot quantique et de générer des courants quantifiés jusqu'à 900MHz. Nous avons aussi fabriqué les premières pompes à électrons en lithographique optique uniquement, avec pour ces dernières une fréquence maximale de pompage de 300MHz.Notre technologie de fabrication de SETs à grande échelle repose sur une réduction des tailles. Ces techniques n'ont que très rarement été couplées avec des circuits CMOS conventionnels mais fonctionnant à basse température. L'intérêt d'une telle co-intégration est grand dans le domaine de l'information quantique: la mise en place de beaucoup de qubits couplés pourrait nécessiter des circuits « annexes » réalisés en CMOS classique mais cryogénique.Nous avons conçu et fabriqué avec le LETI-DACLE un circuit co-intégrant un circuit oscillant composé de FETs de grandes dimensions et un circuit nanoscopique composé de SETs. Un circuit d'essai comprenant une pompe à électrons pilotée sur la puce par un circuit oscillant a été réalisé et mesuré à basse température.Nos résultats montrent que les circuits oscillants basés sur des oscillateurs en anneaux pour des applications à 300K restent fonctionnels jusqu'à 1K, malgré une très faible baisse de la fréquence d'oscillation. En parallèle, nous avons par la mesure de courant de rectification sur le dispositif nanoscopique mis en évidence que la cohabitation entre circuit FET et SET était réalisable et qu'il est possible d'imaginer un circuit complexe pour réaliser une pompe à électrons et son électronique associée sur une même puce.La conception de pompe à électrons par l'approche de la technologie SOI a montré sa viabilité, avec nos dispositifs potentiellement équivalents aux meilleures pompes crées jusqu'à présent. L'avantage du silicium et des techniques de fabrication modernes ont prouvé qu'il était possible de créer des circuits complexes alliant FET et SET pour des applications faisant intervenir des phénomènes quantiques. Ces travaux montrent le caractère prometteur de la co-intégration de circuits et ouvre la voie à de plus amples investigations dans la réalisation des pompes à électrons en silicium
Approche du potentiel effectif pour la simulation Monte-Carlo du transport électronique avec effets de quantification dans les dispositifs MOSFETs by Marie-Anne Jaud( Book )

2 editions published in 2006 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Today, the MOSFET transistor reaches nanometric dimensions for which quantum effects cannot be neglected anymore. It is thus necessary to develop models able to precisely describe the physical phenomena of electronic transport, and to account for the impact of these effects on the performances of the nanometric transistors. In this context, this work concerns the introduction of the quantization effects into a semi-classical Monte Carlo code for the simulation of electronic transport in MOSFETs devices. With this aim in view, the use of a quantum corrected potential is well suited since this correction can be applied to various transistor architectures without a large increase of CPU time. First of all, we evaluate and identify the limits of the usual effective potential correction. This analysis leads us to propose a novel effective potential formulation based on the improvement of the electron wave-packet representation. Without source-drain bias, this formulation is shown to allow a realistic description of the quantum confinement effects in double-gate, SOI and bulk MOSFETs architectures. Then, comparisons with semi-classical Monte Carlo simulations highlight the impact of the quantum confinement effects on electronic transport in a nanometric double-gate MOSFET. Finally, our novel formulation of quantum corrected potential is validated by obtaining results similar to those of a Monte Carlo/Schrödinger coupled method
Modeling and simulation of quantum electronic transport in semiconductor nanometer devices by Van-Nam Do( Book )

2 editions published in 2007 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

We study the modeling and simulation of the quantum transport of charges in two typical nanoscaled devices, the resonant tunneling diodes, and the double-gate metal-oxide-semiconductor field effect transistors. The nonequilibrium Green's function approach is used to carry out analytical and numerical calculations. The study covers all current-voltage characteristics in these structures, taking rigorously into account important quantum effects such as the quantum confinement, the tunnelling. The electron-phonon interaction is considered too. Effects of device geometry, temperature, and magnetic field have been systematically investigated to highlight the role of those quantum mechanisms. A comparison with approaches based on the Boltzman or the Wigner functions is carried out to appraise the efficiency of each method and also to validate the limits of the semiclassical approach. Apart from studies of current-voltage characteristics, problems of current fluctuations in resonant tunneling structures are also appropriately interested. The study mainly concentrates on two typical aspects of shot noise, the suppression and enhancement due to the correlation of tunneling charges. In addition to the microscopic treatment of the electron-phonon interaction process and the investigation of its effect on the shot noise characteristics, a new extension for the standard scattering matrix approach is proposed to capture properly effects of scattering on both the current and noise
An improved Wigner Monte-Carlo technique for the self-consistent simulation of RTDs by Damien Querlioz( )

1 edition published in 2006 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Carrier injection and degradation mechanisms in advanced NOR Flash memories by Alban Zaka( )

1 edition published in 2012 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'auteur n'a pas fourni de résumé en français
Théorie du blocage de Coulomb appliquée aux nanostructures semi-conductrices : modélisation des dispositifs à nanocristaux de silicium by Johann Sée( Book )

2 editions published in 2003 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The current breakthroughs in semiconductor nanostructure fabrication allows the emergence of innovative device concepts based on quantum mechanics as alternative to conventional CMOS transistors or memories. Among other things, the Coulomb blockade devices like single-electron transistors offer one of the most promising prospects. The modeling and simulation of single-electron structures are thus of first importance with a view to predicting and understanding the behaviour of these new generation devices. In this context, this work is dedicated to the study of silicon quantum dots for Coulomb blockade applications. First, after having presented the state of the art, both theoretical and experimental, of Coulomb blockade devices, we are interested in the electronic structure of semiconductor quantum dots surrounded by silicon dioxide. This study leads us to develop a series of models for unbiased and biased quantum dots and, especially, a one-dimensional one able to describe spherically symmetric quantum dots within considerably reduced computation time. Moreover, the limitations of the effective mass approximation, a keystone of the models implemented, are evaluated using a molecular description of the silicon nanocrystals based on the method of linear combination of atomic orbitals. The second part of this work is more specifically centred on electronic transport under the Coulomb blockade regime. The description of the mechanisms of tunnel events is based on transfer Hamiltonian concept. Applied to the case of metallic and semiconductor Coulomb blockade devices (in particular to Metal-Insulator-Metal-Insulator-Metal and Metal-Insulator-Silicon Quantum Dot-Insulator-Metal structures), we have thus been able to implement a simulation software which only requires the knowledge of the fundamental physical parameters of the system. Keywords: quantum dot, Coulomb blockade, single electron device, tunnel current
Phénomènes quantiques et décohérence dans les nano-dispositifs semiconducteurs : étude par une approche Wigner Monte Carlo by Damien Querlioz( Book )

2 editions published in 2008 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This work studies the quantum phenomena that appear in nanometer-scaled electron devices. To this aim, Monte Carlo type simulations based on the Wigner-Boltzmann equations are performed. After a presentation of general theory, this equation which allows including collision effects in a quantum transport simulation is proved. The new Wigner Monte Carlo approach to solving it is introduced, and is employed to simulate resonant tunneling diodes (RTD). The results are consistent with Green's functions based calculations and simple experiments. The theory of decoherence is then applied to interpret the results and understand the emergence of semi-classical behavior in nanodevices. Phonon-induced decoherence is compared to the quantum Brownian motion model. The transition between resonant and sequential transport through a quasi-bound state is analyzed. In a RTD, the transition from a quantum active region to semi-classical access regions is observed. Quantum phenomena in the shor test MOSFETs demonstrated in research labs are then studied. A hybrid regime is evidenced, where both quantum transport and collisions play a significant role. Degeneracy effects and decoherence experienced by electrons in MOSFETs are studied. Comparisons with experimental results are then performed. Finally, two studies concerning nanostructures considered for electron devices of the future (carbon nanotubes and graphene nanoribbons) are proposed
Transport quantique en formalisme des fonctions de Green et interaction électron-photon pour la modélisation de cellules photovoltaïques by Aude Giraud-berbezier( Book )

2 editions published in 2013 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Ce document présente notre travail sur la modélisation en formalisme des fonctions de Green (abrégé formalisme de Green) du transport quantique et de l'intéraction éléctron-photon dans une cellule photovoltaïque composée d'une boîte quantique connectée à deux nanofils semi-infinis, La simulation numérique a été réalisée sur le cluster de calculs MERLIN (IM2NP). Nous présentons le formalisme de Green en général puis appliqué à cellule. Le fonctionnement général de la cellule est déduit de son diagramme de bande qui comporte des contacts sélectifs. Ensuite, nous présentons les résultats obtenus dans l'approximation de bande plate, qui simplifie le contact aux nanofils. Ceux-ci mettent en lumière des effets intriqués du couplage tunnel (couplage entre la boîte et les nanofils) et du couplage optique (couplage avec la lumière). Nous présentons ensuite un calcul analytique effectué dans le régime de fort couplage tunnel et qui explique le fonctionnement contre-intuitif du couplage tunnel dans ce régime. Nous observons également une transition dans le processus de production du courant entre le régime de fort couplage tunnel et le régime de fort couplage optique. Ensuite, nous sortons de l'approximation de bande plate et découvrons que les effets contre-intuitifs sont toujours valides, même si le modèle analytique lui ne l'est plus. Nous présentons le nouvel effet induit par la nouvelle forme du couplage aux réservoirs hors de l'approximation de bande plate: la courbe courant-tension présente une conductance de shunt négative. Cela n'a jamais été observé dans une cellule photovoltaïque auparavant. Enfin, nous présentons une réalisation possible de notre cellule
Transistors à effet tunnel à base de matériaux bidimensionnels by Jiang Cao( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The successful isolation of graphene in 2004 has attracted great interest to search for potential applications of this unique material and other newborn members of the two-dimensional (2D) family in electronics, optoelectronics, spintronics and other fields. Compared to graphene, the 2D transition metal dichalcogenides (TMDs) have the advantage of being semiconductors, which would allow their use for logic devices. In the past ten years, significant developments have been made in this area, where opportunities and challenges co-exist.This thesis presents the results of quantum transport simulations of novel 2D-material-based tunnel field-effect transistors for ultra-low-power digital applications. Due to their size, such devices are intrinsically dominated by quantum effects. This requires the adoption of a fairly general theory of transport, such as the nonequilibrium Green's functions (NEGF) formalism, which is a method extensively used for the simulation of electron transport in nanostructures.In the first part of this thesis, a brief introduction about the 2D materials, their synthesis and applications is presented. Then, the NEGF formalism is concisely reviewed. This approach is applied to the simulation of two different models of vertical tunnel field-effect transistors based on 2D-TMD van der Waal heterojunctions (MoS2 and WTe2). To properly describe the system, a coupled effective mass Hamiltonian has been implemented and carefully calibrated to experimental measurements and density functional theory to reproduce the band structure in the energy range of interest for the simulations.This thesis not only demonstrates the ultra-steep subthreshold slope potentially expected for these devices, but also provides a physical insight into the impact of the transistor geometry on its performances. In the last and more exploratory part of the manuscript, the effect of rotational misalignment within the two layers of the heterostructure is investigated. Experimentally, such a disorder is difficult to avoid, and it can substantially affect the device performances.Through accurate quantum simulations and deep physical analysis, this study sheds light on the design challenges to be addressed for the development of efficient tunnel field-effect transistors based on 2D materials
Étude de l'effet de champ et du transport dans des réseaux aléatoires percolants de nanofils de silicium by Thibauld Cazimajou( )

1 edition published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Random networks of nanowires, sometimes called nanonets, could be promising candidates for the 3D integration of CMOS biosensors. In this thesis we present characterization and simulation results of field effect transistors based on silicon nanonets (Si NN-FET). We show that measurements cannot be understood without account for dispersions within the nanonet.The static electrical characteristics of these Si NN-FETs were measured for different geometric parameters (channel length and nanowire density) on a large number of devices, in order to obtain statistically significant orders of magnitude for the main electrical parameters (apparent low field mobility, subthreshold slope ideality factor and threshold voltage), which were extracted by means of a compact model. In parallel, the theoretical variations of these parameters were evaluated using percolation theory and Monte Carlo simulations. Compared to the usual approaches found in the literature for percolating networks, the originality of our simulations is to take into account both field-effect and dispersions. Threshold voltage dispersions proved to be essential to understand the experimental dependence of electrical parameters with network parameters. The analysis of Si NN-FET low frequency noise (LFN) made it possible to estimate the variation, with nanowire density, of the electrical area of the nanonet. From the temperature variation of Si NN-FET electrical parameters, it was found that inter-nanowire junctions were thermally activated. The unexpected variation of mobility with temperature suggests that junction barrier heights are widely dispersed, an assumption which was validated by the Monte Carlo simulations
Thermoelectric effects in graphene nanostructures( )

1 edition published in 2015 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Abstract The thermoelectric properties of graphene and graphene nanostructures have recently attracted significant attention from the physics and engineering communities. In fundamental physics, the analysis of Seebeck and Nernst effects is very useful in elucidating some details of the electronic band structure of graphene that cannot be probed by conductance measurements alone, due in particular to the ambipolar nature of this gapless material. For applications in thermoelectric energy conversion, graphene has two major disadvantages. It is gapless, which leads to a small Seebeck coefficient due to the opposite contributions of electrons and holes, and it is an excellent thermal conductor. The thermoelectric figure of merit ZT of a two-dimensional (2D) graphene sheet is thus very limited. However, many works have demonstrated recently that appropriate nanostructuring and bandgap engineering of graphene can concomitantly strongly reduce the lattice thermal conductance and enhance the Seebeck coefficient without dramatically degrading the electronic conductance. Hence, in various graphene nanostructures, ZT has been predicted to be high enough to make them attractive for energy conversion. In this article, we review the main results obtained experimentally and theoretically on the thermoelectric properties of graphene and its nanostructures, emphasizing the physical effects that govern these properties. Beyond pure graphene structures, we discuss also the thermoelectric properties of some hybrid graphene structures, as graphane, layered carbon allotropes such as graphynes and graphdiynes, and graphene/hexagonal boron nitride heterostructures which offer new opportunities. Finally, we briefly review the recent activities on other atomically thin 2D semiconductors with finite bandgap, i.e. dichalcogenides and phosphorene, which have attracted great attention for various kinds of applications, including thermoelectrics
Modelisation des composants mono-electroniques : Single-Electron Transistor et Single-Electron Memory = deling and characterization of single electron clevices : Single-Electron Transistors and Single-Electron Memories by Aimen Boubaker( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

[This work concerns the study of SET/SEM single electron memories for CMOS technologies. The first part presents a review of quantum and Coulomb blockade effects in electronic nanodevices. In a second part, we present the main electrical models proposed for single electron devices. A comparison between semiconductor-based and metall ic-based single electron transistors. The third part of the thesis presents the SET/SEM memory structure on the basis of SIMON simulations. The device consists on the coupling of a metallic SET operating at high temperature with a metalli c memory node. Finnaly, an optimized memory device has been proposed in the Ti/Tiüx system. The proposed memory is able to write and erase a discrete number of electrons varying from 0 to 7 at room temperature. This opens the possibility of multilevel memory circuits. Finally, we have studied the data retenti on performances of the memory in the last part of this thesis. After the first simulations with the Ti/Tiüx materials system, we have simulated various metallic systems such as Pt, Au, TiSi2, and NiSi. We have shown that finally, the Ti/Ti02 systems gives the best data retention performances even at high temperatures, up to 430K..]
 
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The Wigner Monte Carlo method for nanoelectronic devices : a particle description of quantum transport and decoherence
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Simulation of transport in nanodevicesQuantum transport in nanodevices
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