SilvacoTCAD器件仿真专题培训课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Silvaco,学习,*,SilvacoTCAD器件仿真3,这一讲主要内容,材料特性设置,物理模型设置,特性获取,结果分析,从,例子,hemtex01.in,看,整个流程,*,Silvaco,学习,2,材料参数,状态,Material,，,设置材料参数,材料参数和物理模型的选取有关，常用的参数及说明如下：,*,Silvaco,学习,3,材料参数,*,Silvaco,学习,4,材料参数,*,Silvaco,学习,5,材料参数,*,Silvaco,学习,6,能带参数,能带结构示意图,*,Silvaco,学习,7,能带不连续参数,align,的,说明,要在结构文件中查看能带，需添加语句,Output con.band val.band band.para,材料参数例子,*,Silvaco,学习,8,material material=InGaAs align=0.36 eg300=0.75 nc300=2.1e17 ,nv300=7.7e18 copt=9.6e-11,material material=InP affinity=4.4 align=0.36 eg300=1.35 ,nc300=5.7e17 nv300=1.1e19 copt=1.2e-10,material region=1 taun0=5.0e-10 taup0=1.0e-9 vsatn=2.5e7 ,mun0=4000 mup0=200,impact selb material=InGaAs an2=5.15e7 ap2=9.69e7 bn2=1.95e6 ,bp2=2.27e6,impact selb material=InP an2=1e7 ap2=9.36e6 bn2=3.45e6 bp2=2.78e6,Material taun0=1.e-9 taup0=1.e-9 f.conmun=hemtex01_interp.lib,material align=0.6,光学参数,在光电特性仿真中材料的光学参数（折射率实部和虚部）尤为重要。,两种方法可设置材料的光学参数,1,、,C,解释器编写参数文件,2,、添加、更改材料的折射率文件内的信息,文件路径：,X:sedatoolslibAtlas5.14.0.Rcommon,*.n,为折射率实部，,*.k,为折射率虚部,*,Silvaco,学习,9,C,解释器,可通过,C,解释器编辑函数来描述材料参数,C,解释器模板路径,X,:sedatoolslibAtlas5.14.0.Rcommontemplate,例子,hemtex01.in,中,“f.conmun=,hemtex01_interp.lib,”,*,Silvaco,学习,10,物理模型,models,，计算时所采用的物理模型,物理模型是指有物理意义的方程,物理描述在手册的,3.6,节,Physics Models,部分,*,Silvaco,学习,11,低场迁移率模型的物理方程及参数,低场迁移率模型中可用户定义的参数,状态,参数,默认值,单位,Mobility,Mun,1000,cm,2,/Vs,Mobility,Mup,500,cm,2,/Vs,Mobility,Tmun,1.5,Mobility,Tmup,1.5,物理模型,推荐的模型,MOSFETs,类型：,srh,，,cvt,，,bgn,BJT,，,thyristors,等,：,Klasrh,，,klaaug,，,kla,，,bgn,击穿仿真：,I,mpact,，,selb,*,Silvaco,学习,12,Models conmob fldmob srh auger,temp=300,print,例句：,Impact selb,Model bgn fldmob srh,*,Silvaco,学习,13,界面特性,interface y.max=0.1 qf=1e11,interface x.min=4 x.max=4 y.min=0.25 y.max=0.1 qf=1e11 ,s.n=1e4 s.p=1e4,Interface,定义界面态电荷（密度,cm,-2,），,s.n,和,s.p,分别为电子和空穴的表面复合速率,计算方法,Method,，仿真时的数值计算方法,主要的方法有,newton,，,gummel,，,block,*,Silvaco,学习,14,method gummel newton trap itlimit=20 maxtrap=6,报错信息：,“,trap times more than 4 times,”,指计算不收敛。,需要注意的几个地方：,Itlimit,是迭代的次数上限；,maxtrap,设置步长折回的次数；,电流边界情形不能用,Gummel,特性获取,加,偏执是用,solve,状态,先需要设置数据保存在日志文件，之后才可以用,Tonyplot,显示,出来,*,Silvaco,学习,15,Log outfile=*.log,Solve init,Solve vdrain=0.1,Solve vgate=0.05 vstep=0.05 vfinal=1.0 name=gate,Solve ibase=1e-6,简单例句：,特性获取,*,Silvaco,学习,16,solve vdrain=0.1,solve vdrain=0.2,solve vdrain=2.0,solve vdrain=0.1,solve vgate=0.1 vstep=0.1 vfinal=3.0 name=gate,solve vcollector=2,solve vbase=0.0 vstep=0.1 vfinal=2 name=base,contact name=base common=collector,solve vbase=0.0 vstep=0.1 vfinal=2 name=base,I-V,特性,：,转移特性：,GP,特性,：,特性获取,*,Silvaco,学习,17,impact selb,method trap climit=1e-4 maxtrap=10,#,solve init,solve vbase=0.025,solve vbase=0.05,solve vbase=0.2,#,contact name=base current,solve ibase=3.e-15,#,log outfile=gp.log master,solve vcollector=0.2,solve vstep=0.2 vfinal=5 name=collector,solve vstep=0.5 vfinal=10 name=collector compl=5.e-11 p=3,CE,击穿特性,：,特性获取,*,Silvaco,学习,18,solve init,solve vbase=0.05 vstep=0.05 vfinal=0.8 name=base,contact name=base current,#,solve ibase=2.e-6,save outf=bjt_ib_1.str master,solve ibase=4.e-6,save outf=bjt_ib_2.str master,#,load inf=bjt_ib_1.str master,log outf=bjt_ib_1.log,solve vcollector=0.0 vstep=0.25 vfinal=5.0 name=collector,#,load inf=bjt_ib_2.str master,log outf=bjt_ib_2.log,solve vcollector=0.0 vstep=0.25 vfinal=5.0 name=collector,电流控制性器件的输出特性：,特性获取,*,Silvaco,学习,19,solve init,solve vgate=1.1 outf=solve_tmp1,solve vgate=2.2 outf=solve_tmp2,#,load infile=solve_tmp1,log outf=mos_ids_1.log,solve name=drain vdrain=0 vstep=0.3 vfinal=3.3,#,load infile=solve_tmp2,log outf=mos_ids_2.log,solve name=drain vdrain=0 vstep=0.3 vfinal=3.3,电压控制型器件的输出特性：,特性获取,*,Silvaco,学习,20,solve vbase=0 vstep=0.05 vnal=2.0 name=base ac freq=1e6,solve vbase=0.7 ac freq=1e9 fstep=1e9 nfstep=10,solve vbase=0.7 ac freq=1e6 fstep=2 mult.f nfstep=10,solve prev ac freq=1e6 fstep=2 mult.f nfstep=10,solve vgate=0 vstep=0.05 vnal=1 name=gate ac freq=1e6 ,fstep=2 mult.f nfsteps=10,某频率下的,特性（,CV,）：,电容随频率的,变化（,1G11GHz,）：,（,1M1.024GHz,）,直流偏置和交流频率都改变：,特性获取,*,Silvaco,学习,21,solve vgate=1.0 ramptime=1e8 tstop=1e7 tstep=1e10,瞬态特性：,瞬态仿真参数的说明,*,Silvaco,学习,22,特性获取,log outf=ac.log s.param inport=gate outport=drain width=100,solve ac.analysis direct frequency=1.e9 fstep=2.e9 nfsteps=20,log outf=ac.log s.param inport=gate outport=drain,in2port=source out2port=source width=100 rin=100,solve ac.analysis direct frequency=1.e9 fstep=2.e9 nfsteps=20,S,参,数仿真（电流增益随频率变化的特性）：,*,Silvaco,学习,23,特性获取,models srh dmob,bz=1.