获取器件特性

在实际情况下，器件的特性需要通过仪器进行测试得到，测试的结果通常是电流电压特性。通过改变电信号、环境温度、光照、压力、磁场等条件观察端电流端电压随这些量的变化。atlas进行器件仿真时也按照这种思路进行，除了可以得到端的电学特性以外，还能得到器件内部的信息，例如浓度分布、电势分布、电流密度等等。

在仿真开始时电极都是零偏的，之后才会按照设置的方式将电流或电压步进式地加上去。步长时需要考虑的，步长太长容易不收敛。

电流与电压的施加通过solve命令，log命令和save命令是把计算得到的结果分别保存为日志文件和结构文件。log命令必须在solve命令之前才能保存solve命令的数据。

• 计算gate电压为0.1 V时的电学信息，保存到log文件，并保存结构文件，此时结构文件中就包含了电场、电流密度等信息了。

  log outfile=test.log
  solve vgate=0.1
  save outfile=gate_01.str
  

1. 直流特性

• 给所有电极的电压都加为0 V

  solve init
  

  经过solve命令之后保存的结构文件中将包含有电学信息，例如电势分布、电流密度、端电流电压等等。如果直接从某一电压开始计算，则上面的语句将会自动加入

• 给基极电压加到0.1 V

  solve vbase=0.1
  

• 将之前计算得到的结果作为初始近似

  solve previous
  

• 结束写日志

  log off
  

• 基极电压经过一系列步骤加到2 V，可以得到BE结的I-V特性

  go atlas
  init infile=SBD.str
  model conmb fldmob srh auger bgn
  contact name=anode workf=4.97
  
  solve init
  log outfile=Schottky_Diode_IV.log
  
  solve vanode=0.01
  solve vanode=0.05
  solve vanode=0.10
  solve vanode=0.15
  ...
  solve vanode=2.0
  
  tonypolt Schottky_Diode_IV.log
  

• 栅电压按照一定步长进行扫描，可以获得转移特性，从保存的日志文件中可以提取出跨导随栅压变化的特性曲线，如果vfinal不是整数个步长后的值，则系统自动调整。

  go atlas
  init infile=structure.str
  models cvt srh print
  contact name=gate n.poly
  interface qf=3e10
  method newton
  solve init
  solve vdrain=0.1
  log outf=Vt_test.log master
  solve vgate=0.1 vstep=0.1 vfinal=3.0 name=gate
  tonyplot Vt_test.log
  quit
  

  通常会采用分段扫描电压，开始阶段的步长一小点以利于计算收敛，然后适当增加步长

• Gummel Plot特性仿真

  go atlas
  init infile=bjt.str
  models conmob fldmob consrh auger print
  solve init
  solve vcollector=0.1 vstep=0.1 vfinal=2 name=collector
  log outf=Gummel_Plot.log
  solve vbase=0.025 vstep=0.025 vfinal=1 name=base
  log off
  tonyplot Gummel_Plot.log
  quit
  

2. 交流小信号特性

交流仿真的语法和直流仿真的语法类似，只是添加了频率相关的参数。

2.1 频率不变，改变直流偏置，得到特性频率下的CV特性

solve vgate=-5 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=gate ac freq=1e16