Ce travail de thèse étudie l'impact du théâtre thérapeutique utilisant à la fois des exercices d’improvisation et des jeux théâtraux structurés auprès de patients obèses. Ainsi, 44 sujets bénéficient-ils de 5 séances avec cette modélisation dans le cadre d'un programme d'éducation thérapeutique au cours d’une hospitalisation standardisée de 3 semaines. Un groupe de 50 sujets bénéficient du même programme de soin mais sans de théâtre thérapeutique ; ils forment le groupe contrôle. Tous ont été explorés en procédure test/retest au niveau de l’alexithymie (TAS-20), l’estime de soi (ETES), les troubles du comportement alimentaires (EDI-2), et les stratégies de coping (Brief COPE). Par ailleurs, les représentations et le vécu du groupe expérimental a été recueilli en post hospitalisation (questionnaires ECTM). Les résultats indiquent une augmentation significative des scores de l'estime de soi émotionnelle, une diminution de pensée orientée vers l’extérieur et les scores d'utilisation des stratégies de coping tournées vers le soutien social augmentent. De même, leur investissement dans ses activités parait s’inscrire durablement comme processus de changement et contribue à leur inscription socioculturelle. Cette étude permet d'avancer la pertinence d'utiliser une technique de théâtre thérapeutique structurée et manuélisée auprès de patients obèses. / The work of this thesis studies the impact of drama therapy using improvisation exercises as well as structured theatre games with obese patients. In this context 44 individuals received 5 sessions using this model of therapy in the context of a therapeutic education program during a standardized 3-week hospitalization. A group of 50 individuals received the same program of care but which did not include drama therapy; they formed the control group. All were estimated, in test/retest procedure, at the level of the alexithymia (TAS-20), self-esteem (ETES), the eating disorder, and strategies of coping (Brief COPE). Furthermore the representations and experiences of the experimental group were collected post-hospitalization (ECTM questionnaires). The results indicate a significant increase in scores of emotional self-esteem, a decrease in outward-oriented thinking and an increase in the scores of coping strategies geared towards social support. This study suggests the appropriateness of using structured and codified drama therapy techniques with obese patients. Similarly, the participation in those activities seems to indicate a sustainable process of change and to contribute to their socio-cultural assimilation.

Des troubles de la familiarité ont été décrits dans de nombreuses pathologies psychiatriques et neurologiques et seraient à l’origine d’anomalies de la cognition sociale. Dans la schizophrénie, ces troubles peuvent se développer selon deux polarités : l’hyper- et l’hypofamiliarité. Dans l’hyperfamiliarité, les sujets atteints pensent que des proches prennent l’apparence d’inconnus pour les persécuter ; le syndrome le plus décrit est le syndrome de Frégoli. A l’opposé, dans l’hypofamiliarité, les sujets reconnaissent leurs proches d’après les traits de leurs visages, mais pensent que ce sont des imposteurs qui ont pris l’apparence de leurs proches. Le syndrome de Capgras est le plus décrit dans l’hypofamiliarité et le plus étudié des troubles de la familiarité. Dans la schizophrénie, ces troubles concernent principalement les proches, mais également le sujet lui-même qui peut voir chez des inconnus des doubles de lui-même, par exemple. Bien que fréquents et largement décrits dans la schizophrénie, ces troubles restent très peu étudiés. Ainsi, les mécanismes sous-tendant les troubles de la familiarité dans la schizophrénie sont encore bien mal connus.L’objectif de ce travail de thèse a été de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents aux troubles de la familiarité dans la schizophrénie au moyen d’études comportementales, utilisant la conductance cutanée et d’une étude en imagerie fonctionnelle par résonance magnétique (IRMf).Dans un premier temps, nous avons cherché à développer une échelle clinique permettant le diagnostic des troubles de la familiarité. En effet, à notre connaissance, aucun outil n’est actuellement validé. Il est alors difficile de caractériser ces troubles et les données épidémiologiques sont manquantes. Cette échelle a été construite d’après la proposition d’items par des experts des troubles de la familiarité, puis par la sélection des items les plus pertinents par d’autres experts. Elle est actuellement en cours de validation. Elle explore 4 dimensions de la familiarité : le soi, les proches, les lieux et les objets et cote ces dimensions respectivement pour l’hypo- et l’hyperfamiliarité.Dans un second temps, nous avons cherché à tester l’hypothèse selon laquelle les troubles de la familiarité, dans la schizophrénie, résulteraient d’une anomalie de la réponse émotionnelle lors de la reconnaissance normale d’un visage connu. Pour cela, nous avons enregistré, dans 2 études, la réponse électrodermale (RED) engendrée par la présentation de visages de soi, familiers, célèbres et inconnus. En effet, la RED est utilisée comme le reflet de l’émotion inconsciente générée par la présentation d’un stimulus (ici un visage). Les principaux résultats de nos 2 études ont montrés que : alors que chez les sujets sains, l’amplitude de la RED était faible pour la condition « inconnu », elle augmentait pour la condition « célèbre » et était encore plus élevée pour les conditions « soi » et « familier », chez les patients schizophrènes, l’amplitude de la RED était faible dans toutes les conditions. Plus spécifiquement, les patients schizophrènes ayant des troubles de la familiarité avaient une RED avec une amplitude similaire dans les différentes conditions : soi, familier, célèbre et inconnu. Ces résultats suggèrent qu’une atteinte émotionnelle puisse être responsable des troubles de la familiarité dans la schizophrénie et que cette atteinte soit du même ordre pour la familiarité que pour le soi.Enfin, dans une étude en IRMf, nous avons pu mettre en évidence une anomalie de fonctionnement des circuits neuronaux du soi et des circuits de la familiarité dans la schizophrénie. Ces résultats suggèrent une demande cognitive plus importante chez les patients (implication de régions du traitement cognitif) pour résoudre l’ambigüité créée par la présentation de visages hautement familiers, nous posons l’hypothèse que le soi et le familier sont difficiles à distinguer chez les patients. [...] / Familiarity disorders have been described in many neurological and psychiatric diseases and would be responsible for abnormal social cognition. In schizophrenia , these disorders can take two polarities: hyper- and hypofamiliarity. In hyperfamiliarity , people think relatives take appearance of strangers to persecute them;The most described syndrome is Fregoli. In contrast, in hypofamiliarity, people recognize their relatives from their facial features, but think they are imposters who took the appearance of people close to them. Capgras syndrome is the most described inhypofamiliarity and the most studied in familiarity disorders. In schizophrenia, these disorders concern mainly relatives or close people, but also the subject itself, who can see his double in unknown people, for example. Although common and extensively described in schizophrenia, these disorders remain poorly studied. Thus, the mechanisms underlying familiarity disorders in schizophrenia are still unknown.The objective of this work was to better understand the mechanisms underlying familiarity disorders in schizophrenia with behavioral studiesusing skin conductance and a study in functional magnetic resonance imaging (fMRI).As a first step, we sought to develop a clinical scale for the diagnosis of familiarity disorders. Indeed, to our knowledge, no tool is currently validated. It is difficult to characterize these disorders and epidemiological data are missing. This scale has been built with items proposed by experts in familiarity disorders, and then the most relevantof them have been selected by other experts. It is currently being validated. It explores four dimensions of familiarity: self, familiar persons, places and objects. Tthe score is rated according to these dimensions respectively for hypo- and hyperfamiliarity.In a second step, we sought to test the hypothesis that impaired familiarity in schizophrenia would result from an abnormal emotional response in regard to a normal recognition of a familiar face. For this, in 2 studies, we recorded the skin conductance response (SCR) generated by the presentation of self, familiar, famous and unknown faces. Indeed, SCR is used as an indirect measure of emotional arousal generated by the presentation of a stimulus (here a face). The main results of ours 2 studies have shown that: whereas in healthy subjects, the amplitude of the SCR was low in the “unknown” condition, it increased for the \\\\\\\"famous\\\\\\\" condition and was even higher for \\\\\\\"self\\\\\\\" and \\\\\\\"familiar\\\\\\\" conditions, in schizophrenia patients, the amplitude of the SCR was low in all conditions. More specifically, schizophrenia patients with familiarity disorders showed similar SCR magnitude whatever the conditions: self, familiar, famous and unknown. These results suggest that emotional impairment may be responsible for familiarity disorders in schizophrenia and that this impairment could be similar for familiarity and self.Finally, in an fMRI study, we were able to identify a dysfunction of neural circuits of self and familiarity in schizophrenia. These results suggest a greater cognitive demand for patients to resolve the ambiguity created by the introduction of highly familiar faces (i.e. the self and familiar are difficult to distinguish for patients).Thus, it appears that, in schizophrenia, familiarity desorders are present in all patients with varying degrees, resulting in recognition impairments of self and others that undermine interpersonal relationships and allow the emergence of delirium in the disease. Thus, familiarity disorders would be based on unconscious emotional processes, common in self and familiarity processing, and that would be disturbed in schizophrenia.

Les conditions de vie étudiante, avec les nombreux changements occasionnés, peuvent constituer des sources de stress pour les étudiants avec des répercussions non négligeables sur leur santé et leur qualité de vie. Les objectifs de notre recherche sont d’étudier les tracas quotidiens des étudiants de Grandes Écoles en liens avec la santé perçue et la qualité de vie et d’identifier les ressources pouvant jouer un rôle sur leur vécu psychologique. Nos résultats montrent que les étudiants sont principalement préoccupés par l’éloignement géographique, le manque d’indépendance financière, les examens, les difficultés d’organisation ou encore les problèmes de fatigue et de sommeil avec des effets plus ou moins importants sur leur santé mentale. En effet, plus de 40% des étudiants sont en situation de détresse psychologique avec des problèmes de tensions internes, de concentration ou encore de la tristesse. En revanche, la qualité de vie est plutôt préservée même si certains domaines sont affectés par les préoccupations des étudiants. De plus, nos résultats soulignent l’influence des traits de personnalité et de l’estime de soi dans la relation stress / détresse et mettent en avant l’effet pathogène de certains facteurs comme le Névrosisme et le faible niveau d’estime de soi. Ainsi, notre recherche pose la question des capacités d’adaptation des étudiants et soulève l’importance du rôle du psychologue et du corps professoral dans les besoins de soutien et d’accompagnement des étudiants en souffrance psychique. Notre travail ouvre alors sur des applications pratiques et met en perspective de nouvelles possibilités d’actions. / Pas de résumé anglais

Le Burkina Faso fait face à la récurrence du faible rendement scolaire, lequel constitue une menace sérieuse pour le développement économique et social du pays. Les explications que l’on donne à ce constat font intervenir des facteurs d’ordre économique, politique, social, pédagogique, géographique. Très peu de place est accordée à la psychologie. Or, la recherche savante est suffisamment édifiante aujourd’hui sur le rôle séminal du facteur psychologique dans l’orientation des conduites humaines d’une manière générale, dans les conduites scolaires d’une manière spécifique. Parmi les facteurs psychologiques dont le rôle est souligné dans la littérature, il y a l’estime de soi et le locus de contrôle. La présente recherche se propose d’examiner les liens entre ces deux variables psychologiques et les performances, chez des apprenants en début et à la fin de l’adolescence, dans le contexte socio-économico-culturel du Burkina Faso. A l’aide de questionnaires d’estime de soi et de questionnaires de locus de contrôle, nous avons réalisé une série de trois études sur un échantillon de six cent quatre-vingts seize élèves filles et garçons de CM2 & de 3ème. Les performances scolaires ont été mesurées à partir des notes en situation d’évaluation classe et en situation d’évaluation indépendante. Les données recueillies et analysées mettent en évidence des liens, somme toute, modestes entre estime de soi et performances scolaires, entre locus de contrôle et performances scolaires tout au long des trois études. / The Burkina Faso faces the recurrence of poor academic performance, which is a serious threat to economic and social development. The explanations we give to this observation involve economic factors, political, social, educational, geographical. Very little attention is paid to psychology. But scholarly research is sufficiently instructive today on the seminal role of psychological factor in shaping human behavior in general, in the school conducted in a specific way. Among the psychological factors whose role is emphasized in the literature, there is the self-esteem and locus of control. This research will examine the links between these psychological variables and performance among learners in the beginning and the end of adolescence, in the socio-economic-cultural context of Burkina Faso. Using questionnaires of self-esteem and locus of control questionnaires, we conducted a series of three studies on a sample of six hundred and eighty six male and female students of CM2 and third. School performance was measured from notes in class Assessment situation and in a situation of independent evaluation. Data collected and analyzed highlight links, overall, modest between self-esteem and school performance between locus of control and academic performance throughout the three studies.

Les recherches qui se sont intéressées à l'étude du décrochage scolaire ont conduit à considérer l'abandon des études comme un processus qui s'inscrit à moyen ou long terme dans un parcours jalonné de nombreuses difficultés tant sur le plan personnel, que familial et scolaire (Ministère de l'Éducation nationale, 2012). Ces facteurs fragilisent la scolarité des élèves, en particulier celle des garçons qui montrent en général plus de problèmes d'adaptation à l'école que les filles (Royer, 2010). Plus récemment, les études prenant en considération les facteurs psychologiques ont mis en évidence la pertinence d'une approche préventive plus individualisée, ciblée sur l'expérience scolaire des élèves. L'objectif de cette thèse était d'analyser à partir d'une méthodologie quantitative l'influence de l'estime de soi, de la motivation scolaire et de la dépression sur le risque de décrochage scolaire auprès d'un échantillon de 265 élèves scolarisés au collège et au lycée dans des filières générales. Dans un premier temps, nous avons étudié ces facteurs en fonction du sexe et de l'âge des élèves en prenant en compte la complexité des dimensions étudiées (Gurtner, Gorga, Monnard et Ntamakiliro, 2001 ; Harter, 1988 ). Les résultats que nous avons obtenus vont dans le sens du regard généralement porté sur ces dimensions, à savoir que les filles sont plus motivées et plus engagées dans leur scolarité, qu'elles présentent plus d'états dépressifs, alors que les garçons ont une meilleure estime d'eux-mêmes. Ils montrent également que plus les élèves sont âgés, moins ils sont motivés et plus ils présentent de risque de décrochage scolaire. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l'influence des ces facteurs sur le risque de décrochage scolaire. Nous avons notamment montré le rôle médiateur de la dépression dans le lien entretenu entre l'estime de soi dans le domaine de la moralité et des conduites et l'état d'anxiété envers les mathématiques et le français avec le risque de décrochage scolaire. Plus spécifiquement, nous avons pu mettre en évidence que ce rôle joué par la dépression était d'autant plus important concernant les garçons, faisant de la détresse psychologique un facteur de risque incontournable dans le processus d'abandon scolaire des adolescents (Quiroga, Janosz et Marcotte, 2006). Ce travail de thèse confirme l'importance de s'attacher aux facteurs de risque personnels dans la compréhension des processus pouvant conduire un élève à rompre le lien avec l'école. Il montre également que cette question est centrale pour les garçons puisque ces derniers montreraient plus de difficultés d'ordre psychologique les conduisant à présenter plus de risque de décrochage scolaire que les filles. / Research on school drop-out has led to consider early school leaving as a medium- or long-term process down a path marked with numerous difficulties, as much on a personal and family level as educational (French Ministry of Education, 2012). These factors make a student's school éducation vulnerable, particularly for boys who generally experience more difficulty adapting to school than girls do (Royer, 2010). More recently, studies including psychological factors have pointed out the relevance of a more personalised préventive approach, based on the student's own educational experience. The goal of this thesis was to analyse the influence of self-esteem, academic motivation and dépression on the risk of dropping out, using quantitative methods on a sample of 265 middle- and high-school students in the general sector. First of all, we studied the above factors of self-esteem, academic motivation and dépression in relation to the sex and age of the students, taking into account the complexity of these three dimensions (Gurtner, Gorga, Monnard et Ntamakiliro, 2001 ; Harter, 1988 ). The results obtained correspond to the commonly held viewpoint that girls are more motivated and committed to their education and manifest more dépressive states than boys, while boys have a higher self-esteem. The results also show that the older students are, the less they are motivated and therefore more likely to drop out. Secondly, we studied the influence of these factors on the risk of drop-out. In particular, we pointed out the mediating role of depression in the established link between self-esteem in the area of morality and behavior and that of a state of anxiety towards maths and French with a risk of dropping out. More specifically, the study revealed that this same role played by depression is even more determinant for boys, making psychological distress an essential risk factor in the process of teenage dropout (Quiroga, Janosz et Marcotte, 2006). The research and analysis carried out for this thesis confirm the importance of focusing on the personal risk factors in order to understand the process that could lead a student to disconnect from school. It also shows that these personal factors become the central question for boys, since unlike girls, they seem to demonstrate more difficulties of a psychological order, creating a higher risk of dropout.

Cette recherche, qui porte sur la référence à soi dans le langage de l’enfant atteint d’autisme, vise deux objectifs. Le premier d’entre eux est de montrer que la référence à soi dépend de la cognition de la personne. Il en ressort que du fait de sa cognition particulière la personne avec autisme use d’un langage différent qualitativement et ce, de manière durable. Le deuxième objectif consiste à intégrer la référence à soi tant dans son usage typique qu’autistique au sein d’une théorie sémantique pragmatique et cognitive. Pour le premier objectif, je me suis appuyée sur l’analyse de trois corpus de langue française : un corpus longitudinal d’un enfant neuro-typique et deux corpus d’enfants atteints d’autisme. L’analyse des corpus a montré que ces trois enfants construisent pareillement la référence à soi à partir de leurs intentions communicatives et de l’input. Pourtant, chez l’enfant atteint d’autisme, le modèle mental de référence à soi est déterminé par des mécanismes cognitifs qui fonctionnent différemment chez lui. Il en découle une expression de référence à soi particulière, qui se caractérise par une priorité donnée à des formes non-standard, qui persistent à travers les âges parallèlement à l’usage standard de la première personne.Pour le second objectif, j’ai confronté deux théories contemporaines liées au concept de référence : la théorie de la référence directe (David Kaplan) et la théorie néo-frégéenne (Gareth Evans), qui sont reconnues comme deux philosophies de la référence (au locuteur). Il en ressort que la position mentaliste d’Evans pourrait mieux rendre compte de ce qui se passe au niveau mental lorsque l’on réfère à soi : c’est sous un mode de présentation épistémique spécifique que l’on réfère en réalité à soi-même, quelle que soit la situation. / This research focuses on self-reference in the speech of autistic children. Throughout this work, two main objectives were developed. The first was to show that self-reference depends on the cognition of the person. Consequently, the autistic person will manifest a different cognition over the long term, expressed qualitatively in terms of speech. The second objective was to integrate self-reference in its typical and autistic use into a semantic, pragmatic and cognitive theory.For the first objective, I based my analysis on three French corpora: a longitudinal corpus of a neurotypical child and two corpora of two children with autism. The analysis of the corpora showed that the three children construct their self-reference similarly, they build on their communicative intentions and the input. However, the two autistic children’s mental model of self-reference is determined by cognitive mechanisms that function differently for them. This results in self-reference expression characterized by the long-term use of non-standard forms, in parallel with the standard first person forms.For the second objective, I compared two contemporary theories of reference: the direct reference theory (David Kaplan) and the neo-Fregean theory (Gareth Evans) which are known as two philosophies of reference (in relation to the speaker). Evans’ mentalist position can make sense of what happens at the mental level when one refers to oneself: in all cases, reference to oneself is actually achieved through a specific and epistemic presentation.

La tolérance immunologique assure le maintien de l’intégrité des organismes contre les pathogènes tout en respectant les constituants du soi. La dérégulation de ce mécanisme entraîne la survenue de maladies autoimmunes qui touchent de 5 à 10% de la population générale. Un mécanisme clé de la tolérance immunologique est la délétion clonale des lymphocytes T auto-réactifs après qu’ils ont reconnu leur antigène spécifique au cours de leur maturation dans le thymus. Il a été montré qu’un vaste répertoire d’autoantigènes est exprimé par les cellules épithéliales médullaires du thymus (mTECs) sous l’action de la protéine AIRE (AutoImmune Regulator).
Les études présentées dans ce travail participent à améliorer la compréhension du fonctionnement de AIRE. Au-delà de la fonction de transactivation de AIRE, nous avons montré, avec le reséquençage à haut débit (RNAseq) des mTECs, que les transcrits des autoantigènes induits par AIRE ont des extrémités 3’UTRs courtes associées à l’utilisation des sites de polyadénylation (pA) alternatifs. Nous avons identifié par analyse de données de CLIPseq une fixation préférentielle du complexe de terminaison de la transcription au niveau des pAs alternatifs des gènes sensibles à AIRE. Nous avons également mis en évidence l’interaction de AIRE au complexe de terminaison de la transcription. Parmi plusieurs partenaires de AIRE associés à ce complexe, nous avons montré par interférence d’ARN et RNAseq le rôle de CLP1 dans le choix des pAs alternatifs. De plus nous montrons que CLP1 est le seul membre du complexe de terminaison à être préférentiellement exprimé dans les mTECs matures. Fonctionnellement, nous avons mis en évidence une stabilité plus importante pour les transcrits des autoantigènes induits par AIRE en bloquant la transcription des mTECs ex-vivo par traitement à l’Actinomycine D. Nous montrons également l’existence d’un raccourcissement 3’UTR général dans les mTECs matures par rapport aux mTECs immatures et autres tissus de la souris, auquel se combine le raccourcissement spécifique des gènes dépendant de AIRE. Après avoir identifié par des analyses de Gene Ontology une activité cellulaire exacerbée dans les mTECs matures vs immatures, nous confirmons l’activité transcriptionnelle exacerbée des mTECs matures in-vivo grâce à l’incorporation de 5Ethynyl Uridine (EU) dans les ARN néosynthétisés après injection intrathymique. Le raccourcissement des transcrits des auto-antigènes associé à leur stabilité accrue suggère qu’ils échappent à la répression transcriptionnelle médiée par les microARNs. Ce travail a permis d’identifier les bases moléculaires de la régulation post-transcriptionnelle des autoantigènes dans le thymus. Dans l’étude faite en collaboration avec l’équipe de Jakub Abramson du laboratoire Weizmann, démontre que Sirt1, une désactylase ADN dépendante, est exprimé de façon abondante dans les mTEC AIRE+ et ce grâce à l’utilisation de profil d’expression génétique, de cytométrie en flux et d’analyses d’immunoblot de différents types cellulaires thymiques. De plus lorsque Sirt1 est inactivé, dans les lignées germinales et des lignées TEC, l’expression des gènes AIRE dépendants diminuent et donc avec elle la tolérance immune induite par AIRE. La capacité désacétylase de Sirt1 est nécessaire pour l’expression des gènes induits par AIRE dans les mTECs. Sirt1 cible surement d’autres molécules nucléaires, impliquées dans la voie de AIRE. Elle pourrait avoir un rôle plus étendu dans la régulation du système immunitaire et être présent à la périphérie. Cette étude a mis en évidence un rôle important de Sirt1 dans la tolérance centrale dans le thymus à travers la régulation des gènes induits par AIRE. (...) / No abstract

Este trabalho foi realizado tendo como objetivo o estudo do ponto invariante com a temperatura (ZTC - Zero Temperature Coefficient) para transistores com estrutura SOI FinFET em relação aos efeitos de tensionamento e radiação, através da utilização de dados experimentais e de um modelo analítico. Foram analisados primeiramente os parâmetros básicos de tensão de limiar e transcondutância, nos quais está baseado todo o modelo e verificado a influência dos efeitos do tensionamento e da radiação nos mesmos, para analisar o comportamento da tensão de porta no ponto ZTC em dispositivos do tipo n. Foram utilizados dispositivos com três dimensões de largura de aleta (fin) diferentes, 20nm, 120nm e 370nm e comprimento de canal de 150nm e de forma comparativa em dispositivos de 900nm, em quatro lâminas diferentes, sem/com tensionamento e/ou sem/com radiação. A tensão de limiar sofre grande influência do tensionamento, enquanto a radiação tem menor efeito na tensão de limiar na faixa estudada, passando a ter maiores significâncias nos dispositivos tensionados com maior largura de aleta. A transcondutância também sofre maior influência do efeito de tensionamento, sendo neste parâmetro a alteração pelo efeito da radiação muito menor. Contudo estes dois parâmetros geram outros dois parâmetros essenciais para análise do ZTC, que são obtidos através das suas variações em relação a temperatura. A variação da tensão de limiar em relação à temperatura e a degradação da transcondutância também pela temperatura (ou fator c: degradação da mobilidade pela temperatura), influenciam diretamente na eventual variação do ponto de ZTC com a temperatura. Quando estas influências são pequenas ou atuam de forma a compensarem-se mutuamente, resultam em valores de ZTC mais constantes com a temperatura. A tensão de limiar influência direta e proporcionalmente no valor da tensão de ZTC em amplitude, enquanto a degradação da mobilidade (transcondutância) atua mais na constância do ZTC com a temperatura. Com base nestes mesmos parâmetros e com ajustes necessários no modelo foram estudados dispositivos com as mesmas características físicas, porém, do tipo p, onde os resultados encontrados tiveram relação a característica de funcionamento deste outro tipo, ficando claro a inversão da significância dos efeitos quanto a variação da temperatura. O modelo simples e analítico utilizado para o estudo do ZTC foi validado para esta tecnologia, já que foi encontrado valores de erro entre valores experimentais e calculados com um máximo de 13% incluindo toda a faixa de temperatura e a utilização dos efeitos de radiação e tensionamento, tendo mostrado valores discrepantes somente para alguns casos de largura da aleta maiores, que mostraram ter uma pequena condução pela interface canal/óxido enterrado antes da condução na primeira interface, não prevista no modelo. / This work was performed with the aim of the study of the invariant point with temperature (called ZTC - Zero temperature Coefficient) for transistors made with SOI FinFET structure in relation to the mechanical stress and irradiation effects, through of the use of experimental data and an analytical model. Were first analyzed the basics parameters as threshold voltage and transconductance, in which all the model is based and was verified the influence of the mechanical stress and irradiation effects on these parameters, for analyze the gate voltage\'s behavior on ZTC point in n type devices. Were used devices with three different width fin dimensions, 20nm 120nm and 370nm and channel length of 150nm and in a comparative way with 900nm length devices, in four different waffles, with/without mechanical stress and/or with/without irradiation. The threshold voltage suffers big influence from stress, while the irradiation has less effect on the threshold voltage in the studied band, becoming to have more significance on the stressed devices with larger fin width. The transconductance also suffers more influence of the stress effect, being on this parameter the variation caused by irradiation effect smaller. However, these two parameters generate others two essentials parameters for the ZTC analysis, they are obtained through of the previous parameters variation by the temperature. The threshold voltage variation by the temperature and the tranconductance degradation by the temperature (or c factor: mobility degradation by the temperature), influence directly on the eventual variation of the ZTC point by the temperature. When these influences are small or act by the way to compensate mutually, result at ZTC values more constant with the temperature. The threshold voltage influence direct proportionality on the ZTC voltage\'s value at amplitude, while the mobility (transconductance) degradation act more on ZTC stability with the temperature. Based in these same parameters and with necessaries adjusts on the model, were studied devices with the same physic characteristics, but of the p type, where the founded results had relation with the work characteristics of this other type, becoming clear the inversion of significance of the effects by the temperature variation. The simple and analytical model used for the ZTC study was validated for this technology, since it was found error values between experimental data and calculated data with a maximum of 13%, shown discrepant values only for some cases of larger fin widths, that shown to have a small conduction by the channel/buried oxide interface before of the first interface\'s conduction, not previewed in the model.

Nesse trabalho de mestrado estudou-se o comportamento elétrico de transistores verticais de múltiplas portas (3D) sobre isolante (SOI FinFET) sob o efeito da radiação de prótons em baixa temperatura, por meio de métodos experimentais e simulações numéricas. Inicialmente, foram comparados os comportamentos dos transistores antes e depois de serem submetidos à radiação de prótons, em temperatura ambiente. Esta análise foi realizada tanto para dispositivos com canal do tipo p quanto do tipo n, estudando-se tanto como as características analógicas são alteradas após o dispositivo ser irradiado por prótons com uma energia de aproximadamente 60 MeV quanto as características digitais. Estudou-se os efeitos da dose total ionizante (TID) nos dispositivos SOI FinFETs. Estes efeitos se manifestam de formas diferentes, muitas vezes opostas, para transistores nMOS e pMOS. Os efeitos da radiação na inclinação de sublimiar (SS) dos pFinFETs, por exemplo, resultaram em uma melhoria da velocidade de chaveamento, enquanto que os nFinFET sofreram uma degradação. Já a variação negativa da tensão de limiar (VT), uma vez que a maior parte das cargas acumuladas no óxido são positivas, deixa os transistores pMOS mais imunes a corrente parasitária da segunda interface, e novamente degrada as características dos nMOS. Os transistores com aletas mais largas têm uma maior área de óxido enterrado abaixo do filme de silício, o que resulta em um maior acúmulo de cargas. Portanto, a degradação dos parâmetros foi mais acentuada do que em dispositivos com aletas mais estreitas. Transistores com canal curto estão sujeitos aos efeitos de canal curto e se mostraram mais suscetíveis à radiação de próton na região de sublimiar. Além da análise dos parâmetros básicos, realizou-se uma análise de compromisso entre três parâmetros analógicos: a eficiência do transistor (gm/ID), a frequência de ganho unitário (fT) e o ganho intrínseco de tensão (AV). Eles foram estudados em função do coeficiente de inversão (IC), sendo possível verificar o comportamento dos dispositivos em cada regime de inversão e, posteriormente, o melhor compromisso entre os parâmetros, para uma dada aplicação. Em baixas temperaturas foi também observado que enquanto para os parâmetros digitais, os transistores de canal p mostraram um melhor desempenho quando focando os parâmetros digitais (tensão de limiar e inclinação de sublimiar), nFinFETs mostraram-se mais imunes a radiação de prótons em baixa temperatura, quando analisados os parâmetros analógicos como o ganho intrínseco de tensão (resposta mais estável à radiação em baixas temperaturas). / This master degree\'s dissertation aims to study the low temperature electrical behavior of tridimensional transistors on insulator (SOI FinFET) under the effects of proton radiation, through experimental methods and numeric simulations. Initially, it was compared the transistors\' behavior before and after they have been subjected to proton radiation, at room temperature. This analysis was performed for both p- and n-channel devices, studying how the analog parameters change after the devices are irradiated by protons with approximately 60 MeV energy. The effects of total ionization dose on SOI FinFET devices were studied. These effects are manifested in different, very often opposing ways for nMOS and pMOS transistors. The radiation effects on the subthreshold slope (SS) in pFinFETs, for example, resulted in a switching speed improvement, while the nFinFETs were degraded. Also, the negative shift in the threshold voltage (VT), as most of the oxide trapped charges are positive, made the pMOS transistors more immune to the parasitic current at the second interface, and, again, the nMOS ones had their characteristics degraded. The wide-fin transistors have a bigger oxide area beneath the silicon film, which results in a greater charge buildup. Hence, the parameter degradation was more substantial than for narrow-fin devices. Short-channel transistors are subject to short-channel effects and showed themselves more susceptible to proton irradiation at the subthreshold region. In addition to the basic parameter analysis, it was done a tradeoff analysis between three analog parameters: the transistor efficiency (gm/ID), the unit gain frequency (fT) and the intrinsic voltage gain (AV). They have been studied as a function of the inversion coefficient (IC), where it was possible to observe the devices\' behavior for each inversion regime and, after, the best tradeoff between the parameters, for a given application. At low temperature, it was also observed that while pFinFETs have a better performance when looking at digital parameters VTH and SS after irradiation, nFinFETs showed more immunity to proton radiation when analyzed from their analog parameter with a more stable response to low temperatures.

Frente à crescente necessidade de que novas tecnologias sejam capazes de operar com confiabilidade em ambientes hostis, a análise dos efeitos da radiação ionizante em dispositivos semicondutores se tornou um ramo de pesquisa em contínua ascensão, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias estratégicas e promovendo o aprimoramento científico e o desenvolvimento tecnológico da humanidade. Por outro lado, a atual tecnologia CMOS de fabricação de circuitos integrados apresenta sinais de limitação, em grande parte, devido às características físicas inerentes ao seu princípio de funcionamento, sendo necessário, portanto, que dispositivos com novos mecanismos de operação e geometrias sejam desenvolvidos. Dentre eles, transistores de tunelamento induzido por efeito de campo (TFET) se destacam por apresentarem menor corrente de dreno quando desligados e a possibilidade de se atingir inclinações de sublimiar abaixo do limite teórico estabelecido por dispositivos MOSFET de 60 mV/déc à temperatura ambiente, permitindo-se a redução da tensão de alimentação dos transistores para cerca de 0,5 V. Buscando contribuir com as necessidades destas duas áreas de pesquisa, neste projeto de mestrado, foi analisado o comportamento de TFETs de silício com porta tripla, fabricados sobre lâmina SOI (silício sobre isolante), submetidos a até 10 Mrad(Si) de dose acumulada total enquanto não polarizados, gerada por uma fonte de prótons de 600 keV de energia. Em uma análise inicial, após exposição de dispositivos de 1 µm de largura de aleta a uma dose de 1 Mrad(Si), foi possível observar uma redução no nível corrente de dreno de estado ligado do dispositivo (ION ? 300 pA) de até 10%, não associada à uma alteração da corrente de porta. Além disso, o efeito da radiação nesses transistores reduz de 10% para 2% quando se aumenta o comprimento do canal de 150 nm para 1 µm. As razões para ambos os fenômenos foram discutidas com base na competição entre os efeitos de divisão da corrente de dreno na primeira e segunda interfaces e do aumento da resistência de canal em dispositivos mais longos. Para uma análise em função da dose acumulada total, dispositivos SOI TFET e SOI MOSFET, ambos de porta tripla, foram caracterizados eletricamente 14 dias após cada etapa de irradiação. De maneira geral, dispositivos de ambas as tecnologias, com largura de aleta igual a 40 nm, apresentaram baixa susceptibilidade aos efeitos cumulativos da radiação ionizante. No entanto, quando considerados dispositivos com largura de aleta muito maior que a altura da aleta (WFIN = 1 µm), nos quais a influência das portas laterais sobre o acoplamento eletrostático do canal é praticamente inexistente, transistores túnel-FET se destacaram positivamente. Esses dispositivos se mostraram resistentes aos efeitos de dose ionizante total (TID) mesmo para doses de 5 Mrad(Si), enquanto os transistores SOI MOSFET apresentaram uma variação gradual de seus parâmetros a cada dose acumulada. Um exemplo disso é a variação observada na inclinação de sublimiar, de 32,5% nos transistores SOI MOSFET e 5,6% nos transistores SOI TFET. Somente após 10 Mrad(Si) de irradiação por prótons é que os TFETs de aleta larga apresentaram variações mais significativas em sua curva de transferência (ID x VG). Tanto para a configuração como tipo P quanto para a configuração como tipo N, notou-se um deslocamento de até 80 mV da curva de transferência do dispositivo para a esquerda, provocado, segundo análise via simulações, pelas cargas fixas positivas geradas pela irradiação no óxido enterrado do dispositivo. Adicionalmente, foi possível observar um aumento da corrente de tunelamento assistido por armadilhas (TAT) nesses dispositivos, provocada pelo aumento da densidade de estados de interface causada também pelos efeitos de TID. O aumento de TAT foi reconhecido como o principal responsável pela degradação de 23,3% da inclinação de sublimiar dos TFETs, com WFIN igual 1 µm, após 10 Mrad(Si). Apesar das mudanças observadas, foi possível se sugerir, através da comparação com transistores SOI MOSFET de dimensões equivalentes, que transistores de tunelamento induzido por efeito de campo podem, futuramente, se tornar referência no quesito imunidade aos efeitos de dose ionizante total. / In light of the increasing need for new technologies to be able to operate reliably in harsh environments, the analysis of the effects of ionizing radiation on semiconductor devices has become a continually rising field of research, contributing to the development of strategic technologies and promoting scientific improvement and technological development of humankind. On the other hand, the current CMOS technology for the manufacture of integrated circuits shows signs of limitation, mostly, due to the physical characteristics inherent to its operating principle, thus, it is necessary that devices with new operating mechanisms and geometries be developed. Among them, tunnel field-effect transistors (TFET) stand out because of its lower OFF state current and the possibility of reaching subthreshold swing below the theoretical limit established by MOSFET devices of 60 mV/dec at room temperature, allowing to reduce transistors supply voltage to about 0.5 V. In order to contribute with both areas, the behavior of silicon based triple gate TFETs fabricated on a SOI (silicon-on-insulator) substrate and exposed to a total cumulative dose of 10 Mrad (Si) (while not biased) generated by a 600 keV proton beam was analyzed. In an initial analysis after exposure of 1 µm width devices to 1 Mrad(Si), it was possible to observe an ON state current reduction (ION ? 300 pA) up to 10%, not associated to a gate current change. Beyond that, irradiation effects on these devices reduce from 10% to 2% with the channel length increasing from 150 nm to 1 µm. The reasons behind these phenomena were discussed based on the competition between a high channel resistance present in longer devices and the TFET drain current reduction due to the irradiation. For a total cumulative dose analysis, triple gate SOI TFET and triple gate SOI MOSFET devices were characterized 14 days after each irradiation phase. In general, devices of both technologies, with 40 nm fin width, presented low susceptibility to the cumulative effects of ionizing radiation. However, for devices with fin width larger than fin height (WFIN = 1 µm) in which the influence of side gates on the electrostatic coupling of the channel is weak, tunnel-FET transistors have stood out. These devices were resistant to the effects of total ionizing dose (TID) even for doses as high as 5 Mrad(Si), while SOI MOSFET transistors showed a gradual variation of their parameters at each accumulated dose. The variation observed for the subthreshold swing, for example, was about 32.5% for SOI MOSFET devices and 5.6% for SOI TFET devices. TFETs with wider fin have shown significant variations on its transfer characteristic (ID x VG) only after 10 Mrad(Si) of proton irradiation. For both P-type and N-type configurations, it was observed a shift of the transfer curve to the left up to 80 mV caused by, according to simulations, the positive fixed charges generated in the buried oxide by irradiation. In addition, it was possible to observe a trap assisted tunneling (TAT) current increase caused by interface states promoted by TID effects. The increase of TAT was recognized as the main responsible for the degradation of 23.3% of the subthreshold swing of the TFETs after 10 Mrad(Si). In spite of the observed changes, it was possible to suggest, through comparison with SOI MOSFET devices of equivalent dimensions, which tunnel field-effect transistors may become a reference when considering immunity against total ionizing dose effects.