《Silvaco-TCAD-器件仿真1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Silvaco-TCAD-器件仿真1.ppt（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2022-7-6Silvaco学习2上一讲知识回顾和本讲内容上一讲内容：光刻工艺仿真，工艺集成这一讲内容：给出器件仿真的整体思路，从一个例子看器件仿真2022-7-6Silvaco学习3器件仿真需要考虑的问题器件结构材料特性物理模型计算方法特性获取和分析2022-7-6Silvaco学习4器件结构怎样得到器件的结构？1、工艺生成2、ATLAS描述3、DevEdit编辑需要注意的情况除了精确定义尺寸外也需特别注意网格电极的定义（器件仿真上的短接和悬空）金属材料的默认特性2022-7-6Silvaco学习5材料特性材料的参数有工艺参数和器件参数材料参数是和物理模型相关联的软件自带有默认的模型和参数
2、可通过实验或查找文献来自己定义参数2022-7-6Silvaco学习6物理模型物理量是按照相应的物理模型方程求得的物理模型的选择要视实际情况而定所以仿真不只是纯粹数学上的计算2022-7-6Silvaco学习7计算方法在求解方程时所用的计算方法计算方法包括计算步长、迭代方法、初始化策略、迭代次数等计算不收敛通常是网格引起的2022-7-6Silvaco学习8特性获取和分析不同器件所关注的特性不一样，需要对相应器件有所了解不同特性的获取方式跟实际测试对照来理解从结构或数据文件看仿真结果2022-7-6Silvaco学习9了解一下ATLASATLAS仿真框架及模块仿真输入和输出Mesh物理模型数值
3、计算2022-7-6Silvaco学习10器件仿真模块仿真框架及模块2022-7-6Silvaco学习11器件仿真模块器件模拟软件ATLAS 拥有两个模拟器：用于所有硅器件模拟的S-Pisces，和用于高级材料(III-V,II-VI 和混合技术)的Blaze 器件模拟器。Silvaco 的两个工艺模拟器可分别对最新器件进行特殊性能分析，如TFT，铁电材料，边缘发散激光，Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELS)，以及其他使用外来材料实现产品差异的光电子的应用器件。可用于两个模拟器的一整套的插换模块提供了更多详细的分析功能，包括量子效应，噪
4、声，光刻印刷，非等温线影响，混合模式仿真能力，以及一个用户模型开发的C-注释器。器件模拟软件ATLAS2022-7-6Silvaco学习12器件仿真模块S-Pisces： 二维硅器件模拟器Device3D：三维硅器件模拟器Blaze2D/3D：高级材料的2维/3维器件模拟器TFT 2D/3D：无定型和多晶体二维/三维模拟器VCSELS：VCSELS模拟器Laser: 半导体激光/二极管模拟器Luminous 2D/3D：光电子器件模块Ferro： 铁电场相关的介电常数模拟器Quantum：二维三维量子限制效应模拟模块Giga 2D/3D：二维三维非等温器件模拟模块NOISE：半导体噪声模拟模块
5、ATLAS C 解释器模块MixedMode：2 维/3 维组合器件和电路仿真模块2022-7-6Silvaco学习13器件仿真模块之后在输出窗口会显示出可用的模块：Go ATLAS2022-7-6Silvaco学习14ATLAS仿真输入和输出2022-7-6Silvaco学习15MESH生成结构生成网格得到掺杂网格对结果的影响2022-7-6Silvaco学习16ModelsMobility Models (conmob,analytic,arora,ccsmob,fldmob,cvt)Recombination Models (srh,auger,optr,trap)Generation
6、ModelsCarrier StatisticsEnergy BalanceLattice Heating2022-7-6Silvaco学习17Mobility Models2022-7-6Silvaco学习18Recomnination Models2022-7-6Silvaco学习19Generation Models2022-7-6Silvaco学习20Generation Models (cont)2022-7-6Silvaco学习21Carrier Statistics Models2022-7-6Silvaco学习22Lattice Heating and Energy Balan
7、ce Models2022-7-6Silvaco学习23推荐的物理模型选择MOSFETs类型srh，cvt，bgnBJT,thyristors等器件类型Klasrh，klaaug，kla，bgn击穿仿真Impact,selb2022-7-6Silvaco学习24器件仿真流程2022-7-6Silvaco学习25ATLAS语法格式ParameterParameterDescriptionDescriptionValue Required Value Required ExampleExampleCharacterAny character string Yesmaterial=siliconIn
8、teger Any whole number Yes region=1Logical A true or false condition NogaussianRealAny real number Yes x.min=0.1ATLAS的语法格式：ATLAS的statement同ATHENA中的command参数类型及其要求如下： =2022-7-6Silvaco学习26肖特基二极管的例子ATLAS示例库diodeex01go atlasmesh space.mult=1.0# x.mesh loc=0.00 spac=0.5x.mesh loc=3.00 spac=0.2x.mesh loc=
9、5.00 spac=0.25x.mesh loc=7.00 spac=0.25x.mesh loc=9.00 spac=0.2x.mesh loc=12.00 spac=0.5#y.mesh loc=0.00 spac=0.1y.mesh loc=1.00 spac=0.1y.mesh loc=2.00 spac=0.2y.mesh loc=5.00 spac=0.4启动仿真器：生成网格：2022-7-6Silvaco学习27肖特基二极管的例子region num=1 siliconelectr name=anode x.min=5 length=2electr name=cathode bo
10、t#. N-epi doping doping n.type conc=5.e16 uniform#. Guardring doping doping p.type conc=1e19 x.min=0 x.max=3 junc=1 rat=0.6 gaussdoping p.type conc=1e19 x.min=9 x.max=12 junc=1 rat=0.6 gauss#. N+ doping doping n.type conc=1e20 x.min=0 x.max=12 y.top=2 y.bottom=5 uniformsave outf=diodeex01_0.strtonyp
11、lot diodeex01_0.str -set diodeex01_0.set定义区域：定义电极：定义掺杂：保存和显示结构：2022-7-6Silvaco学习28肖特基二极管的例子model conmob fldmob srh auger bgn contact name=anode workf=4.97solve initmethod newtonlog outfile=diodeex01.logsolve vanode=0.05 vstep=0.05 vfinal=1 name=anodetonyplot diodeex01.log -set diodeex01_log.setquit使用的物理模型：定义接触特性：计算初始化：计算方法：结果存为日志文件：施加电压：显示正向IV特性：2022-7-6Silvaco学习29肖特基二极管的例子结构正向IV特性2022-7-6Silvaco学习30下一讲的安排器件仿真的结构生成使用ATLAS语法生成结构DevEdit编辑得到结构2022-7-6Silvaco学习31 谢谢！2022-7-6Silvaco学习32 交流时间