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.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

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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。

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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,

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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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