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Karatsori 2017 archivage THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE LA COMMUNAUTE UNIVERSITE GRENOBLE ALPES préparée dans le cadre d ? une cotutelle entre la Communauté Université Grenoble Alpes et l ? Université Aristote de Thessalonique Spécialité Nanoél

THÈSE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE LA COMMUNAUTE UNIVERSITE GRENOBLE ALPES préparée dans le cadre d ? une cotutelle entre la Communauté Université Grenoble Alpes et l ? Université Aristote de Thessalonique Spécialité Nanoélectronique et nanotechnologies Arrêté ministériel le janvier - août Présentée par Théano KARATSORI Thèse dirigée par Prof Gérard GHIBAUDO et codirigée par Prof Charalabos DIMITRIADIS préparée au sein de l ? IMEP-LAHC et de l ? Université Aristote de Thessalonique dans l'École Doctorale d ? Électronique Électrotechnique Automatique et Traitement du Signal Caractérisation et modélisation de UTBB MOSFET sur SOI pour les technologies CMOS avancées et applications en simulations circuits Thèse soutenue publiquement le Juillet devant le jury composé de Francis BALESTRA Directeur de recherche CNRS Alpes Président Brice GAUTIER Professeur INSA-Lyon Rapporteur Nathalie MALBERT Professeur Université de Bordeaux Rapporteur Spyridon NIKOLAIDIS Professeur Université Aristote de Thessalonique Examinateur Dimitrios TASSIS Professeur Associé Université Aristote de Thessalonique Examinateur Charalabos DIMITRIADIS Professeur Université Aristote de Thessalonique invité Gérard GHIBAUDO Directeur de recherche CNRS Alpes invité C CTHESIS For the degree of DOCTOR OF PHILOSOPHY OF THE UNIVERSITY GRENOBLE ALPES prepared under a co-supervision between the University Grenoble Alpes and the Aristotle University of Thessaloniki Specialty Nanoelectronics and nanotechnologies Ministerial Order January - August Presented by Theano KARATSORI Thesis directed by Prof Gérard GHIBAUDO and Co-directed by Prof Charalabos DIMITRIADIS prepared in the laboratory IMEP-LAHC and the Aristotle University of Thessaloniki in the École Doctorale d ? Électronique Électrotechnique Automatique et Traitement du Signal Electrical characterisation and modeling of advanced nano-scale ultra-thin body and burried oxide UTBB MOSFETs and applications in circuit simulations Thesis defended in public on the Juillet in front of the jury composed of Francis BALESTRA Research director CNRS Alpes President Brice GAUTIER Professor INSA-Lyon Rapporteur Nathalie MALBERT Professor University of Bordeaux Rapporteur Spyridon NIKOLAIDIS Professor Aristotle University of Thessaloniki Examiner Dimitrios TASSIS Associate Professor Aristotle University of Thessaloniki Examiner Charalabos DIMITRIADIS Professor Aristotle University of Thessaloniki invited Gérard GHIBAUDO Research director CNRS Alpes invited C CAbstract The progressive down-scaling of CMOS technology has driven the semiconductor industry to the realization of faster and lower power consumption VLSI circuits and systems Among the most common solutions for high performance nano-scale area devices are the ?nshaped ?eld-e ?ect transistors FinFETs and the fully-depleted silicon-on-insulator FDSOI MOSFETs which can provide a high immunity to the short-channel e ?ects SCEs low threshold voltage variability and an improved drain-induced barrier lowering level DIBL Compared to FinFET the UTBB FDSOI technology utilizes a much simpler fabrication process thanks to its planar structure Furthermore its back-gate bias option makes it particularly interesting for multi-Vt applications The present thesis is dealing with issues arising from the scaling of new-era devices in the modern MOSFET design the development of an analytical and compact drain current model valid from weak to strong inversion describing accurately the transfer and output characteristics of short-channel FDSOI devices and the investigation of performance issues namely reliability and variability issues- of such advanced nano-scale transistors Meanwhile the accurate determination