silvaco 二维器件仿真学习笔记

20190214

Atlas仿真介绍,工艺流程,还有结构定义 都在书上,以后遇到了可以直接查。

主要补充一个纵向结构图的看法,加一个切线即可。这个故事告诉我们tonyplot用好的重要性,Deckbuild主要就是把结构写出来,更重要的还是要仿真他的特性,这就全靠tonyplot了目前。

积累一些常用的语句吧:

定义语句:electrode name= cathode bottom 

solve vbase=0.5

定义语句非常简单,只要把定义的东西写上,等号后面写定义的数值或者名称即可。

3.3 结构

首先初始化网格,然后定义区域和材料,然后定义电极,然后描述掺杂。

初始化网格: line location spacing 和之前学的Athena是一样的

区域和材料:region num=1 y.min=0.1 y.max=0.5 silicon 

就是把区域编号写上,然后写上区域范围,最后写上区域材料

材料这里组分渐变有两种表示方法: 

compx.top(bottom) 用来定义两端,中间区域是线性变化。

grad.<n>定义是定义组分从一个数值减小到0.

电极:有可能仿真结果与设定值不同,这是因为受到网格的影响。

掺杂: 可以是均匀分布uniform Gaussian error function 分布,杂质类型 n.type p.type 浓度 concentration 区域region

doping uniform conc=1e16 n.type region=1

DevEdit 生成结构有点难, 是分区域定义的,在不同的区域内指定材料和掺杂,杂质采用impurity定义。impurity的参数很多

3.3.3. DevEdit 编辑已有结构

网格调整 :为什么要用edit编辑网格,这是因为在工艺仿真器中,工艺计算要求密的网格,而器件仿真中,有些地方并不需要那么密集的网格。可以采用constr.mesh 等等。

还有结构修改:增删材料区域。

3.4 材料参数及模型

接触特性

contact name =gate ffunction =4.8

还有一堆材料特性,用到的时候自己去查吧

界面特性:面电荷密度qf

3.4.4 物理模型

models  impact 

models 会配置一些基本的迁移率 复合 载流子统计和隧道模型。

cvt 集成模型

srh 肖克莱瑞德复合模型

conmob 浓度依赖迁移率模型

fldmob 平行依赖电场模型 

consrh 肖克莱瑞德复合模型

auger 俄歇复合模型

bgn 能带变窄模型

这里要注意models 一般会和print 参数一起出现,所以 在输出窗口会列出此仿真模型及参数。

3.5 数值计算方法

牛顿迭代法 就是把非线性的问题线性化 默认漂移扩散计算法

谷摩尔迭代法 每一步都解子问题。

布洛克迭代法 在含有晶格加热或能量平衡方程的时候适用

3.6 获取器件特性

这里要注意一个问题:电压和电流的施加使用solve状态,log和save语句将计算得到结果分别保存为日志文件和结构稳健。log语句需要在solve之前,否则没法保存solve的数据

计算直流特性的时候:开始所有电机的电压偏置为0V,使用solve init语句。

直流特性 主要就是solve用法,然后还有看图的时候可以自己选择显示什么内容 还有就是保存日志的时候要写在solve之前,不然没法保存solve的语句。

3.6.2 交流小信号特性

模型和直流模型相同,只是加了频率参数。有两个地方可以改变,一个是直流偏置一个是频率

还有第三小节讲的是瞬态特性,没有什么大的案例,等用的时候在回来复制就行。

这里要学习一开始频率是多少,后来是多少,每次递增多少递增方式是什么样的。

3.6.4 高级特性

1. curcetrace  

主要是设置扫描方式,和solve联合能用于击穿电压仿真/CMOS闩锁仿真和二次击穿仿真。

2.S参数仿真

交流分析,

3. 霍尔效应仿真

4.光电特性仿真

5.热学特性仿真

Giga模块能仿真晶格的自加热效应,仿真时物理模型必须有lat.temp,切至少要定义一个热接触,热接触状态由thermcontact 描述。

后面的这几节感觉都用不着,也看不太懂,比如什么圆柱系统啥的 

3.8器件仿真结果分析更是之前都见到了 不在此赘述

至此为止,书上的例子基本已经解决了。

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