Modélisation d'un transistor TFT à canal à base de silicium polycristallin

Abstract

L'objectif principal de ce projet est le developpement d'un modèle analytique simple de transistor en couches minces a base de silicium polycristallin ou TFT (Thin Film Transistor), en régime statique, et de faire une comparaison entre les propriétés du transistor TFT dans les deus structures microcristallines et nanocristallines. Le modèle décrit les propriétés electriques du transistor TFT dans le régime statique. Pour comprendre les phénomènes physiques inhérents à son fonctionnement, nous écrivons les relations mathématiques qui relient les grandeurs entre elles : densité de charge, tension de seuil, la conductivité dans le silicium polycristallin et aussi le courant électrique dans les régimes de fonctionnement de transistor TFT (régime linéaire, régime de saturation, régime au- dessous et au dessus du seuil). Dans cette étude, nous présentons la simulation du comportement électrique du TFT en silicium polycristallin, en tenant compte de l'effet de la taille des grains, de la densité de dopage, de la densité des pièges aux joint des grains, l'épaisseur d’oxyde ainsi que la température. Les résultats obtenus ont montré que les propriétés du transistor sont fortement affectées par les conditions de fabrication. La densité de charge dans le silicium polycristallin est fonction du potentiel électrique et aussi la tension de seuil diminue dans la structure nanocristalline par rapport à la structure microcristalline, cela montre la possibilité qu’offre une structure nanométrique du silicium polycristallin formant le canal dans l’ajustement de la tension de seuil dans une gamme de taille des nanocristallites.