【Silvaco example】Temperature Ramping - Effect on Leakage
1、例子讲解
本示例演示了Atlas中任何device的全局温度梯度（global temperature ramping）的正确方法。
（1）结构定义
为了简单起见，这里选择了二极管结构。
go atlas
mesh
x.mesh loc=0.00 spac=0.05
x.mesh loc=0.10 spac=0.05
y.mesh loc=0.00 spac=0.20
y.mesh loc=1.00 spac=0.01
y.mesh loc=2.00 spac=0.20
region number=1 x.min=0.0 x.max=0.1 y.min=0.0 y.max=1.0 material=silicon
region number=2 x.min=0.0 x.max=0.1 y.min=1.0 y.max=2.0 material=silicon
electrode name=anode top
electrode name=cathode bottom
doping uniform conc=1e18 n.type region=1
doping uniform conc=1e18 p.type region=2
models bipolar temperature=150 kla analytic
save outfile=diodeex09.str
（2）设置全局温度
在Atlas中，使用models声明设置设备的全局温度。
models bipolar temperature=150 kla analytic注意：
如果要设置所有温度相关参数，则只能在输入面板中设置一次全局温度。
如果使用第二个“models声明”在单个输入面板期间重置温度，则会获得不正确的结果，因为并非所有温度相关参数都在随后的"models声明中设置。
解决办法：
使用“go atlas”语句和“mesh-infile=”语句的组合。
在mesh语句之后，使用新的“models”语句重置全局温度。
然后，设备偏置条件可以从零开始逐渐升高。
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=200 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=250 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
防止原始日志文件被覆盖的方法：使用关键字append。
为了结束一个连续的日志输出文件，必须在第二个和后续的“log-outfile=”语句之后将关键字append添加到日志输出文件名称中，以防止原始日志文件被覆盖。
log outfile=diodeex09.log append这个例子还绘制了电子和空穴迁移率与温度的关系。替换不同的迁移率模型可以比较每个模型的温度效应。
2、例程statement
1、probe
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8PROBE允许您将几个分布量的值输出到日志文件中。
指定位置的值或设备指定区域内的最小值、最大值或积分值，将在每个偏置（bias）或时间点保存到日志文件中。
注:PROBE是确定Atlas计算的许多参数值的最准确的方法。
存储在TonyPlot的结构文件中的节点上的参数通常是插值的（interpolated），并且受到噪声的影响。
lat.temp
指定probe将在晶格温度下运行。
probe lat.temp x=0.05 y=1.0n.mob
指定probe将对电子迁移率进行操作。如果使用N.MOB，也应该指定DIR参数。
probe n.mob x=0.05 y=0.2p.mob
指定probe将对空穴迁移率进行操作。如果使用P.MOB，也应该指定DIR参数。
probe p.mob x=0.05 y=1.8DIR参数
指定相对于X轴的方向，与某些定向量相关的度数。
这些量包括FIELD、N.MOB、P.MOB和POLARIZATION。
2、models
models bipolar temperature=150 kla analyticbipolar
选择一套默认的模型，在模拟双极器件（bipolar devices）时使用。
双极模型是CONMOB、FLDMOB、BGN、CONSRH和AUGER。
如果在MODELS语句中还指定了LAT.TEMP，或者TEMPERATURE参数与300K相差10K以上，那么就使用ANALYTIC模型而不是CONMOB。
双极模型
BGN（Carrier Statistics Models）
在重度掺杂区很重要。
对双极增益至关重要。使用Klaassen模型。
CONMOB（Mobility Models）
查询表仅在300K时对硅和砷化镓有效。使用简单的幂律温度依赖性。
FLDMOB（Mobility Models）
硅和砷化镓模型。要求对任何类型的速度饱和效应进行建模。
AUGER（Recombination Models）
三个载流子的直接过渡。在高电流密度下很重要。
CONSRH（Recombination Models）
使用与浓度有关的寿命。建议用于Si。
kla
Mobility Models
指定对电子和空穴使用克拉森迁移率模型
包括N、T和n的依赖性。对多数载流子和少数载流子适用单独的流动性。推荐用于双极器件
analytic
Mobility Models
指定硅的分析浓度依赖迁移率模型，其中包括温度依赖性
3、例程
go atlas
mesh
x.mesh loc=0.00 spac=0.05
x.mesh loc=0.10 spac=0.05
y.mesh loc=0.00 spac=0.20
y.mesh loc=1.00 spac=0.01
y.mesh loc=2.00 spac=0.20
region number=1 x.min=0.0 x.max=0.1 y.min=0.0 y.max=1.0 material=silicon
region number=2 x.min=0.0 x.max=0.1 y.min=1.0 y.max=2.0 material=silicon
electrode name=anode top
electrode name=cathode bottom
doping uniform conc=1e18 n.type region=1
doping uniform conc=1e18 p.type region=2
models bipolar temperature=150 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve
save outfile=diodeex09.str
solve vanode=0.01
log outfile=diodeex09.log
solve vanode=1
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=200 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=250 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=300 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=350 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=400 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=450 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=500 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=550 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=600 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=650 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=700 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=750 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=800 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=850 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=900 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=950 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
go atlas
mesh infile=diodeex09.str
models bipolar temperature=1000 kla analytic
probe lat.temp x=0.05 y=1.0
probe n.mob x=0.05 y=0.2
probe p.mob x=0.05 y=1.8
solve vanode=0.1
log outfile=diodeex09.log append
solve vanode=1.0
tonyplot diodeex09.log -set diodeex09.set
tonyplot diodeex09.log -set diodeex09_mob.set
quit