TCAD
神经外科读书报告综述
创伤性颅颈部动脉夹层的诊治进展创伤性颅颈部动脉夹层（traumatic craniocervical arterial dissection，TCAD）是指由于头颈部外伤所致的颅颈部动脉内膜撕裂、壁间血肿形成或管腔移位。
血管夹层形成后可激活血栓级联反应，进而导致血管狭窄、闭塞及假性动脉瘤形成。
造成TCAD 的创伤类型包括头颈部非穿透性损伤、直接血管创伤、颈部按摩及医源性因素（如血管造影时发生的管腔内器械损伤等），其中外力因素以机动车事故最常见。
TCAD 多见于年轻患者，其中颈内动脉夹层发生率约为0.86%，椎动脉夹层发生率约为0.53%，颅内段动脉夹层发生率尚不明确。
TCAD 的好发部位与血管走行节段的可移动性有关，颈动脉夹层多位于第1～2 颈椎水平，椎动脉夹层多位于第2 颈椎至枕骨大孔之间。
本文针对TCAD 的诊断和治疗研究进进行综述。
1 TCAD 的诊断及风险评估TCAD 常因缺乏首发症状而容易被忽视，其辅助检查方法主要有超声、计算机断层扫描血管成像（computed tomography angiography，CTA）、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）及数字减影血管造影（digital substraction angiography，DSA）。
超声操作简便且应用广泛，但其由于灵敏性相对较低及检查结果的准确性有赖于医师的操作经验，可能对夹层动脉瘤造成漏诊，故对于重大损害所致TCAD 的诊断超声使用相对受限。
需要指出的是，经颅多普勒超声可评估动脉狭窄程度，监测血流动力及微血栓信号，有助于评估缺血事件发生的风险。
随着分辨率的提高，CTA、MRA 的应用越来越广泛。
CTA 作为首选检查，具有无创、便捷、高分辨率等优点，更适于小血管损伤的诊断，同时其也是最常用的复查方法[13]。
MRA 可明确夹层、壁间血肿形成及动脉粥样硬化斑块等病变，筛查软组织、脊髓损伤和缺血性脑卒中，然而MRA检查耗时较长，不适于重型外伤患者。
tcad sentaurus仿真计算原理
tcad sentaurus仿真计算原理TCAD Sentaurus仿真计算原理介绍TCAD（Technology Computer-Aided Design）是一种基于计算机的半导体工艺和器件设计工具。
Sentaurus是TCAD的一种常用软件，用于模拟半导体器件的行为特性。
仿真计算原理概述Sentaurus通过一系列的物理模型和数值计算方法，对半导体器件进行仿真计算。
其基本原理如下：1. 几何和网格划分在仿真计算之前，需要将半导体器件的几何形状转化为离散的网格。
常用的方法是使用有限元、有限差分或有限体积等技术进行网格划分。
通过划分网格，将器件的各个区域离散化，为后续的物理模型计算提供基础。
2. 物理模型Sentaurus内置了多种物理模型，用于描述半导体器件中的物理现象。
常见的物理模型包括电子传输、电子能带结构、能量传输、载流子输运、电场和电势分布等。
根据具体需要，选择适合的物理模型进行仿真计算。
3. 边值条件和初始条件在仿真计算中，需要设置合适的边值条件和初始条件。
边值条件是指在器件的边界上施加的电压、电流等参数，用于模拟器件与外部环境的交互。
初始条件是指仿真计算起始时各个区域的初始状态。
4. 数值计算方法Sentaurus使用数值计算方法求解物理模型的方程组。
常见的数值计算方法包括有限差分、有限元、有限体积等。
通过迭代求解，得到近似的数值解。
5. 结果分析与后处理仿真计算完成后，可以对计算结果进行分析和后处理。
常见的分析方法包括绘制电流-电压特性曲线、分析载流子分布等。
后处理技术包括数据处理、数据可视化等，用于对计算结果进行更深入的理解和展示。
使用案例以下是一些TCAD Sentaurus的应用案例：•载流子输运仿真：利用Sentaurus模拟载流子在半导体器件中的输运特性，分析电流分布、电阻和电导率等。
•器件特性优化：通过修改器件的几何形状、材料参数等，以及优化边值条件和初始条件，利用Sentaurus进行仿真计算，找到使器件性能最优化的设计参数。
TCAD器件模拟功能-浙江大学信息与电子工程学院讲解学习
2020/4/18
6/99
TCAD工艺模拟软件分类
根据功能不同，主要可分为三类： 一是用于模拟离子注入、氧化、扩散等以掺杂为主的狭
义的工艺模拟软件； 二是用于模拟刻蚀、淀积等工艺的IC形貌模拟软件； 三是用于模拟固有的和外来的衬底材料参数或工艺条件
参数的扰动对工艺结果影响的统计模拟软件。
2020/4/18
20世纪60年代中期，商品化的CAD设备开始进入发展 和应用阶段；
2020/4/18
13/99
TCAD发展历程（2）
20世纪60年代，著名教授Walter Engle所领导的团队已 开始进行二维仿真(two dimensional simulation)；
1978年，斯坦福大学IC实验室的IC工艺模拟软件 SUPREM-2成功开发并投入实用；
2020/4/18
19/99
TSUPREM4
用来模拟硅集成电路和离散器件制造工艺步骤的程序； 模拟二维的扩散、离子注入、氧化、外延生长、刻蚀和
了功能更强的、精度更高、更方便用户的TSUPREM4， SILVACO公司也推出相应的商用化软件SSUPREM4。
2020/4/18
16/99
器件仿真系列
SEDAN-1可以很好与SUPREM-2进行对接和联用，但只能处 理半导体器件的一维分析，应用受到很大限制；
随着计算机硬件性能的增强和应用软件开发技术的不断成熟， 相继出现了几种比较优秀和实用的二维模拟软件，如 MINIMOS-2、MEDICI等；
显然它的运用可以大大缩减集成电路的研发周期和费 用，从而大大提高集成电路的上市竞争力，已成为半导 体工艺研发过程中不可或缺的工具。
2020/4/18
3/99
PIC中的TCAD
新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus
implant Boron dose=2.0e13<cm-2> energy=200<keV> tilt=0 rotation=0 implant Boron dose=1.0e13<cm-2> energy= 80<keV> tilt=0 rotation=0 implant Boron dose=2.0e12<cm-2> energy= 25<keV> tilt=0 rotation=0 （P阱）
默认pressure为1atm。 Mgoals.native表示自动采用MGOALS对这层进
行网格分布
Mgoals.native
33
34
保存结构文件
Sentaurus Process中 使用struct命令来保 存结构文件，同样 可以使用Tecplot SV 来调阅结构文件。 保存格式有TDR和 DF-ISE，这里使用 TDR格式来保存
7
Getting Started
Creating Projects
Building Multiple Experiments
SWB的工具特征
8
Workbench基于集成化架构模式来组织、实施 TCAD仿真项目的设计和运行，为用户提供了图 形化界面，可完成系列化仿真工具软件以及诸 多第三方工具的运行，以参数化形式实现TCAD 项目的优化工程。
Workbench (SWB)
Sentaurus Process Simulator
22
Synopsys Inc.的Sentaurus Process 整合了：
Avanti 公司的TSUPREM系列工艺级仿真工具 （Tsupremⅰ，Tsupremⅱ，Tsupremⅲ只能进行一维仿 真，到了第四代的商业版Tsuprem4能够完成二维模拟）
单粒子效应tcad数值仿真的三维建模方法 -回复
单粒子效应tcad数值仿真的三维建模方法-回复单粒子效应（Single Event Effects，简称SEE）是指在半导体器件中，由于单个带电粒子（如高能离子、中子等）的撞击和沉积能量，而引起的临时或永久性器件损伤或功能故障。
为了更好地理解和预测SEE现象，TCAD 数值仿真方法被广泛应用。
本文将介绍一种使用TCAD进行单粒子效应三维建模的方法。
第一步：准备材料参数和器件结构在进行TCAD数值仿真前，首先需要准备好材料参数和器件结构。
具体来说，材料参数包括离子能损、注入介质厚度等信息，而器件结构则包括I/O 引脚、两极结、敏感区域等。
这些参数和结构的准确性对于仿真结果的精度至关重要。
第二步：建立三维模型在建立三维模型时，可使用图形绘制软件（如Silvaco或Sentaurus等）进行建模。
一般而言，三维模型的建立包括以下几个步骤：1. 导入材料参数和器件结构：将前一步准备好的材料参数和器件结构导入TCAD仿真软件中。
2. 创建敏感区域：根据材料参数和器件结构，确定敏感区域的位置和大小。
敏感区域是指粒子引起的效应最为突出的区域。
3. 创建几何体：根据器件结构，利用绘图工具创建几何体，包括导线、晶体管、电阻等。
几何体的创建需要遵循器件的设计规则和几何特征，以确保模型的准确性。
4. 设置边界条件：为几何体设置边界条件，包括电场分布、注入电流等。
边界条件的设置应基于材料参数和器件结构来进行。
第三步：网格划分网格划分是对三维模型进行离散化处理的过程，它将连续的几何体划分为有限数量的小单元。
合理的网格划分能够保证数值计算的准确性和仿真效率。
划分网格时，一般采用三角形或四边形网格。
第四步：导入物理模型和参数导入物理模型和参数是进行TCAD数值仿真的重要步骤。
其目的是利用物理模型对材料中发生的物理现象进行数值求解，并通过调整参数来精确描述这些物理现象。
常用的物理模型包括扩散模型、电场模型、载流子模型等。
物理参数的选择应基于器件的工作原理和特性。
TCAD调研报告
TCAD调研报告TCAD(Technology Computer-Aided Design)调研报告1. 背景TCAD是一种采用计算机辅助设计技术开发的电子元器件和集成电路的设计工具。
它利用数值模拟方法，模拟并分析各种材料和结构的电子器件的电学、热学和力学特性。
TCAD在集成电路设计和工艺优化中起着重要作用。
2. 调研目的本次调研的目的是了解TCAD在集成电路设计中的应用情况、发展趋势以及带来的挑战。
3. 调研方法我们通过文献研究和专家访谈的方式进行调研。
首先，我们收集了相关的文献资料，包括科学论文、市场报告和企业案例研究等。
其次，我们联系了几位从事TCAD研究和开发的专家，并进行了深入访谈。
4. 调研结果根据我们的调研，以下是我们得出的一些结论：4.1 TCAD在集成电路设计中的应用十分广泛。
TCAD技术可以帮助设计师快速评估不同材料和结构的性能，从而优化电路设计。
它还可以模拟并分析电器件的工作特性，提供有关电流、电压、温度等方面的重要参数，帮助设计师优化电路性能。
4.2 TCAD的应用不仅局限于集成电路的设计，还扩展到射频器件、传感器和光子器件等领域。
TCAD可以帮助设计师预测器件的电性能和热性能，加快产品研发过程。
4.3 TCAD在IC制造工艺优化中也发挥着重要的作用。
通过TCAD技术，可以评估不同工艺条件下的电性能和器件特性，从而指导制造工艺的优化和改进。
4.4 随着技术的发展，TCAD面临一些挑战。
一方面，TCAD需要建立准确的器件和工艺模型，这需要大量实验数据的支持。
另一方面，TCAD模拟计算的复杂性和计算资源的需求是一个挑战。
此外，随着器件尺寸的不断减小和工作频率的不断增加，TCAD需要不断更新和改进以应对新的挑战。
5. 结论综上所述，TCAD作为一种电子器件和集成电路设计工具，在集成电路设计和工艺优化中起着重要作用。
它可以帮助设计师评估不同材料和结构的性能，优化电路设计。
此外，TCAD还扩展到射频器件、传感器和光子器件等领域，并在IC制造工艺优化中发挥着重要作用。
gan的tcad仿真模拟案例
TCAD（Technology Computer-Aided Design）是一种半导体制造中常用的工具，它可以通过计算机模拟和仿真来帮助工程师设计和优化半导体器件结构。
GAN（Gallium Nitride）作为一种新型半导体材料，具有很高的电子迁移率和较高的电子饱和漂移速度，被广泛应用在功率电子器件中。
而在GAN半导体器件的制造过程中，TCAD仿真模拟则扮演着非常重要的角色。
一、GAN材料特性1. GAN材料的晶体结构GAN材料是一种III-V族化合物半导体材料，具有锌摩激子结构，由氮原子和镓原子组成。
其晶体结构对于半导体器件的性能有着重要的影响。
2. GAN的优点和应用GAN材料具有较高的电子迁移率和较高的电子饱和漂移速度，适合用于功率器件和高频器件中。
其优点主要体现在高频特性、抗辐射性和高温特性等方面。
二、TCAD仿真在GAN器件制造中的作用1. TCAD仿真的基本原理TCAD仿真是通过建立半导体器件的模型，利用计算机模拟和数值求解来预测器件的性能。
在GAN器件的制造过程中，TCAD仿真可以帮助工程师预测器件的性能和优化器件结构。
2. TCAD仿真在GAN器件制造中的具体应用通过TCAD仿真，可以对GAN器件的电场分布、载流子分布以及器件的电性能进行模拟和分析。
这些数据对于优化器件结构、提高器件性能具有重要的指导意义。
三、GAN的TCAD仿真模拟案例以某公司新研发的GAN功率器件为例，通过TCAD仿真进行电场分布和载流子分布的模拟。
通过对器件结构和材料参数的优化，提高器件的性能并降低功耗。
通过TCAD仿真模拟，可以得到器件的电场分布图和载流子分布图，从而全面了解器件的工作情况。
工程师可以根据仿真结果对器件结构进行优化，提高器件的性能，并加快产品的研发进程。
四、个人观点和总结回顾通过对GAN的TCAD仿真模拟案例的分析，我深刻认识到TCAD仿真在半导体器件制造中的重要作用。
在新材料和新器件的研发过程中，TCAD仿真可以帮助工程师优化器件结构，提高器件的性能，并加快产品的研发进程。
TCAD工具简介
A.4 TCAD in the semiconductor industry
TCAD simulations are widely used throughout the semiconductor industry. As technologies become more and more complex the semiconductor industry relies increasingly more on TCAD to cut costs and speed up the research and development process. In addition, semiconductor-manufacturing companies use TCAD for yield analysis, i.e., monitoring, analyzing and optimizing their IC process flows, as well as to analyze the impact of IC process variation.
A.1 What is TCAD?
利用计算机仿真来开发和优化半导体工艺技术及 器件 TCAD仿真工具求解基本的物理偏微分方程，如 离散化的扩散及传输方程等来描述半导体器件中 的the silicon wafer or the layer system 。 深层次的物理方法使得TCAD仿真有一个可预测 的精度。因此，当开发或描述一种新的半导体器 件或技术时，可以用TCAD仿真来替代费钱费时 的测试晶片。 TCAD包括两个主要分支： process simulation and device simulation.
DEVISE - The Structure Editor
TCAD工艺仿真
应用于合并了漂流扩散和能量平衡传输方程的硅化 技术。它拥有大量的可用物理模型集合，包括表面/体积 迁移率、复合、碰撞电离和隧道模型等。典型的应用包括 MOS,双极和BiCMOS技术。所有物理模型的性能已被扩 展到深亚微米器件、SOI器件和非易失性存贮器结构等。 它也可计算所有可测量的电学参数。对于MOS技术，这 些参数包括门极和漏极特性，亚阈值漏电，衬底电流和穿 通电压。而双极技术则可预测Gummel图和饱和曲线。其 他可计算的特性包括击穿行为、纽结和突返效应、CMOS 闩锁效应、低温和高温操作、AC参数和本征开关时间。
电子设计自动化
第4章 工艺及器件仿真SILVACO TCAD
噪声仿真器：
Noise与S-Pisces或Blaze配合使用,允许分 析半导体器件中产生的小信号噪声。Noise对于小 信号噪声精确的特性表征和灵敏度的提取是优化 电路的基础。
电子设计自动化
第4章 工艺及器件仿真SILVACO TCAD
电子设计自动化
第4章 工艺及器件仿真SILVACO TCAD
MixedMode2D/3D电路仿真器：
在简化分析模型之外，它还包括基于物理的 器件。当没有精确的简化模型，或者有重要地位的 器件必须用很高的精度来仿真时，它会运用基于物 理的器件。基于物理的器件可用ATLAS产品的组 合来仿真。基于物理的器件与遵循SPICE网表格式 的电路描述放置在一起。MixedMode2D/3D的应用 包括功率电路、高性能数字电路、精密模拟电路、 高频电路、薄膜晶体管电路以及光电电路。
电子设计自动化
第4章 工艺及器件仿真SILVACO TCAD FERRO铁电场依赖性介电模型： FERRO经开发结合了FET的电荷层模型和描 述铁电薄膜的麦克斯韦第一方程。此模型可以精 确地预测这些器件的静态I-V行为和瞬态与小信号 模式中的动态响应。FERRO被作为S-Pisces和 Blaze器件仿真器的一个选项模块使用。其无缝集 成为户提供了SPisces或Blaze的全部性能，通用 于各种技术。
四种射频器件设计的TCAD仿真方法分析比较
四种射频器件设计的TCAD仿真方法分析比较计算机辅助设计技术(TCAD)应用到设计领域最通常的目的就是预测，仿真能使工程师了解设计。
在某些情况下，仿真可用来处理一些不能在实验室测量的东西，仿真正越来越多地用于提高制造良率。
当预测可靠时，预测在技术开发过程中就具有很大优势。
尽管预测的趋势和数量有时会与测量的实际数据有些出入，但在绝大多数情况下，TCAD还是能依据现有数据提供最准确地预测。
射频(RF)领域的问题可以分为小信号和大信号两大类。
基于TCAD的小信号的预测时常很困难，这是因为将器件特性复制到仿真器中会非常复杂。
在大信号预测中，则可能会因为操作限制和器件的不理想而导致失真。
在那些我们能够准确仿真小信号解决方案的实例中，也同样可能可以仿真大信号解决方案。
TCAD原理 在小信号情况下，放大器通常为A类放大器，我们假设是共轭匹配(conjugate match)，设计是公式化的。
在大信号情况中，放大器可以是AB类甚或B类，这种情况下的最佳性能选用的匹配通常不是共轭匹配。
这种大信号放大器的设计通常是在测试实验室中，通过对输入和输出匹配网络、输入偏置和谐波终端(harmonic termination)的最优化实现的。
如果同时考虑这些参数和本征器件(intrinsic device)设计参数的话，就会得出较大的研究空间。
对于经常采用不同技术的多级放大器就有可能导致这种参数的剧增。
为了了解不同器件设计的性能，我们不应该在相同的匹配、谐波终端和偏置上对所有器件设计进行比较，而是必须与那些产生器件设计的最佳性能的值进行比较。
通过比较放大器中每一种器件的最优性能条件，就可以做出最佳性能器件设计的选择。
工艺和器件技术计算机辅助设TCAD仿真性能
工艺和器件 技术计算机辅助设计 (TCAD) 仿真性能
工艺和器件TCAD仿真性能
ATHENA - 工艺仿真系统
• ATHENA 提供一个易于使用、模块化的、可扩展的平台，可用于半导体材料的模拟离子 注入、扩散、蚀刻、淀积、光刻、氧化及硅化 • ATHENA通过模拟取代了耗费成本的硅片实验，从而缩短了开发周期并且提高了成品率 • ATHENA将in-wafer工艺仿真与拓扑建模和光刻建模性能集成起来 • 包括了用于硅和化合物半导体技术的模型 • 实验验证的dual Pearson 2D注入模型附带补充的注入矩表 • 3D的二元碰撞近似值(BCA)蒙特卡罗模拟法配合基于物理的电子阻止和损伤积累模型，可 精确的预测晶片倾斜、旋转、误切、表面氧化和先前的注入损伤 • BCA注入模型支持多种晶体结构如钻石(Si, Ge, SiGe)碳硅石(4H-SiC, 6H-SiC)、闪锌矿、 (GaAs, InP, 3C-SiC)、fcc、bcc等 • 完整层次的扩散模型，包括从经典的费尔米模型到导致多种点缺陷和诸如杂质／瑕疵对，杂 质缺陷串(如BIC,AsVC等)，和空隙束(如{311}结构)的延伸缺陷 • 扩散模型允许精确地模拟多种的热处理，包括从传统的预淀积到低能注入之后的快速退 火(RTA) • 双流基于颗粒的模型应用于多晶硅的杂质扩散 • 特别的模型用于SIGe/SiGeC中的扩散, 包括锗和碳在杂质中的作用和填隙扩散和本征载流 子浓度 • 配合HC1 、压力、杂质浓度和其它效应的杂质粘弹性相依压力的氧化模型 • 用于浮动多晶硅层的同步氧化和隆起的模型；实验证明具有增长率的的钛、钨、钴、铂硅化 物的硅化模型 • 多样的基于物理的蚀刻模型，包括蒙特卡罗等离子蚀刻、RIE、湿蚀刻，掺杂和相依压力的 蚀刻率，微负载效应 • 用于镀金和隔离层沉积的模型，包括单向、双向、半球、球形、圆锥、CVD以及几个基于 蒙特卡罗的模型 • 化学机械研磨(CMP)模型考虑到砂路密度和遮蔽效应 • ATHENA的Optolith模块精确地模拟光刻工艺的所有阶段，包括快速航空成像;衍射、非
TCAD基础知识
• Device Simulation
3D-VICTORY DEVICE，Device 3D，Giga3D，Luminous3D，Quantum3D， TFT3D，Magnetic3D，Thermal3D，MixedMode3D 2D-ATLAS，S-pisces，Blaze，MC Device，Giga，MixedMode， Quantum，Ferro，Magnetic，TFT，LED，Luminous，Laser，VCSEL， Organic Display，Organic Solar，Noise，Mercury；
TCAD基础知识介绍
主要内容
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
TCAD基本概念 工艺仿真介绍 器件仿真介绍 器件——电路混合仿真介绍
2
1 TCAD基本概念
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
TCAD基本概念 工艺仿真介绍 器件仿真介绍 器件——电路混合仿真介绍
3
1.1.1 TCAD基本概念－TCAD
• 精确预测器件结构中的几何结构，掺杂剂量分配 和应力
• 优化半导体工艺，达到速度、产量、击穿、泄漏 电流和可靠性的最佳结合
12
2.2 工艺仿真器ATHENA的主要模块
SSuprem4 二维核心工艺仿真器
MC Implant
Elite
蒙托卡诺离子注入仿真器 先进的刻蚀和淀积仿真器
MC Deposit/Etch 二维蒙托卡诺淀积和
tcad课程设计流程
tcad课程设计流程一、教学目标本章节的教学目标包括以下三个方面：1.知识目标：使学生掌握TCAD（晶体管计算机辅助设计）的基本原理和流程，理解相关的物理和数学模型，以及熟悉TCAD在半导体器件设计和制造中的应用。
2.技能目标：培养学生运用TCAD工具进行基本模拟和分析的能力，能够独立完成简单的TCAD流程设计和操作。
3.情感态度价值观目标：培养学生对科学探究的兴趣和热情，增强其对半导体行业和科技进步的认识和责任感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.TCAD的基本概念和原理：介绍TCAD的定义、发展和应用，理解其基本的工作原理和流程。
2.物理和数学模型：学习半导体器件的物理和数学模型，包括半导体方程、载流子动力学方程等。
3.TCAD工具的使用：学习并实践主流TCAD工具的基本操作和功能，如Silvaco、LTspice等。
4.TCAD流程设计：掌握TCAD的基本流程设计，包括器件建模、参数提取、模拟分析和结果可视化等步骤。
三、教学方法本章节的教学方法包括以下几种：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生掌握TCAD的基本原理和流程。
2.讨论法：鼓励学生积极参与讨论，提出问题和观点，培养其思考和解决问题的能力。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解TCAD的应用和价值。
4.实验法：通过实践操作，使学生熟练掌握TCAD工具的使用和流程设计。
四、教学资源本章节的教学资源包括以下几种：1.教材：选用合适的教材，如《TCAD技术与应用》等，为学生提供系统的学习材料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《半导体器件物理》等，为学生提供深入学习的资源。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，生动形象地展示TCAD的相关概念和原理。
4.实验设备：准备相关的实验设备，如计算机、TCAD软件等，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本章节的教学评估主要包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察和记录学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的情况，评估其对TCAD知识的理解和应用能力。
《半导体器件TCAD设计与应用》读书笔记思维导图
5.2.4 氧化
5
5.2.5 扩散
第6章 器件仿真工具（DESSIS） 的模...
0 1
6.1 传输 方程模型
0 2
6.2 能带模 型
0 3
6.3 迁移 率模型
0 4
6.4 雪崩 离化模型
0 6
参考文献
0 5
6.5 复合 模型
6.3.1 晶格散 1
射引起的迁移 率退化
6.3.2 电离杂 2
质散射引起的 迁移率退化
0 2
7.5.2 有效 性评估
0 3
7.5.3 敏 捷性评估
0 4
7.5.4 鲁 棒性评估
0 6
7.5.6 ESD总体 评估
0 5
7.5.5 透 明性评估
第8章 ESD防护器件关键参数的 仿真
0 1
8.1 ESD 仿真中的物 理模型选择
0 2
8.2 热边界 条件的设定
0 3
8.3 ESD 器件仿真中 收敛性问题 解决方...
1.3.1 Sentaurus Devi...
1.3.3 Sentaurus Devi...
1.4.1 Sentaurus
Work...
1.4.2 创建 和运行仿真 项目
第2章 工艺仿真工具TSUPREM4及...
2.1 工艺仿真工具 TSUPREM-4的...
2.2 TSUPREM-4基 本命令介绍
03 第3章 工艺及器件仿 真工具SILVACO...
04 第4章 工艺及器件仿 真工具ISE-TCA...
05 第5章 工艺仿真工具 （DIOS）的优化使...
06 第6章 器件仿真工具 （DESSIS）的模...
目录
半导体器件建模参数 ic-cap tcad boss zhaopin
半导体器件建模参数ic-cap tcad boss zhaopin 什么是半导体器件建模参数？半导体器件建模参数是指在半导体器件设计和制造过程中所使用的模型参数，用于描述半导体器件的电学性能。
主要包括晶体管的直流参数、噪声参数、交流参数、功率参数等。
半导体器件建模参数的作用是什么？半导体器件建模参数是半导体器件设计和制造过程中必不可少的重要工具，可以帮助工程师更准确、更高效地设计和制造半导体器件。
半导体器件建模参数可以提供关于器件性能的详细信息，使得设计者可以更好地理解和控制器件的性能。
同时，半导体器件建模参数还可以用于验证设计、优化流程和指导实验，从而提高设计和制造的效率和质量。
ICCAP是什么？ICCAP（Interconnect Characterization and Analysis Program）是一款专业的半导体器件建模参数提取软件，可用于测试和建立器件模型。
ICCAP提供了一个客户端/服务器架构，可从不同的测试设备（例如HP 4156、Keithley SMU 等）中提取数据，并使用多个建模技术（例如CV、IV、RF等）提取建模参数。
ICCAP可以在微弱信号水平下进行数据测量和分析，从而为建模提供更准确的数据。
ICCAP还提供了广泛的分析和可视化工具，如统计分析、可变参数分析、方差分析和敏感度分析等。
TCAD是什么？TCAD（Technology Computer-Aided Design）是一种用于半导体器件设计的计算机辅助工具。
TCAD可以在设计的早期阶段使用，以提前模拟和评估器件的行为。
TCAD使用物理和数学模型来预测器件的性能，并与实验结果进行比较。
TCAD可以模拟各种物理过程，如载流子传输、能带结构、电场和热效应等。
TCAD 还可以为设计和测试提供更好的可视化和分析工具。
BOSS是什么？BOSS（Berkeley Oxide Semiconductor Simulator）是一种用于半导体器件模拟的软件程序。
tcad 金 材料定义
tcad 金材料定义
TCAD（Technology Computer-Aided Design）是一种利用计算机仿真技术来设计和优化半导体器件的过程。
而金材料定义则是在TCAD中用于描述金属材料特性的参数和模型。
金属材料在半导体器件中广泛应用，如接触电极、金属线等。
在TCAD中，金材料定义包括以下几个方面：
1. 材料属性：金材料的物理和电学特性，例如电导率、功函数、介电常数等。
这些属性对于模拟金属结构的电流传输、能带弯曲以及界面反射等现象非常重要。
2. 金属界面模型：金材料与其他材料之间的界面模型，这决定了金属与半导体材料之间的电荷传输、势能分布等情况。
常见的模型包括欧姆接触模型、肖克利-雷德利模型等。
3. 金属材料处理：在TCAD中，需要考虑金属材料的制造和处理步骤，如沉积、退火等。
这些步骤可能会对金属材料的晶粒结构、界面状态和杂质浓度等产生影响，需要合理地模拟和处理。
通过合理地定义金材料参数和模型，可以准确地描述金属材料在半导体器件中的行为，并对器件性能进行仿真和优化。
这对于TCAD工程师和研究人员来说非常重要，以便更好地设计和开发新型半导体器件。
tcad仿真 静电势和准费米势
tcad仿真静电势和准费米势标题: TCAD仿真静电势与准费米势在半导体器件设计和制造过程中,TCAD (Technology Computer-Aided Design)仿真工具扮演着至关重要的角色。
其中,静电势和准费米势是两个关键概念,对于理解和优化器件性能至关重要。
1. 静电势(Electrostatic Potential):静电势描述了在半导体材料中电子或空穴所感受到的电场势能。
它反映了电荷载流子在给定点的电势能,是一种标量场。
在半导体器件中,静电势的分布对载流子的传输具有决定性影响。
TCAD仿真软件通过求解泊松方程(Poisson Equation)来计算静电势分布。
这个过程考虑了多种因素,如掺杂浓度、电荷密度、介电常数等。
准确描述静电势分布对于预测器件的电流-电压特性、断态特性和开关速度等方面至关重要。
2. 准费米势(Quasi-Fermi Potential):在非平衡条件下,电子和空穴的分布不再遵循费米-狄拉克统计。
这时,我们引入准费米势的概念来描述它们的行为。
准费米势描述了载流子(电子或空穴)的电化学势,可用于表征非平衡载流子浓度。
在TCAD仿真中,准费米势的计算涉及到连续性方程(Continuity Equations)和载流子输运模型。
通过求解这些方程,可以获得电子和空穴的准费米势分布,从而推导出载流子浓度和电流密度。
准费米势对于分析器件的载流子输运机制和预测电流-电压特性至关重要。
它为深入理解半导体器件的内部工作原理提供了宝贵的洞察力。
TCAD仿真中的静电势和准费米势计算为深入理解半导体器件的内部物理过程提供了强大的工具。
通过合理利用这些概念,工程师可以优化器件设计,提高性能和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
“ 半 导体工艺 ” 是微 电子 类专业 的核心课 程 。该 课 程 的 目的是让学 生掌握半 导体 器件 和集成 电路 的制 造 工艺， 是 一 门实践 性 很强、 并 与 理 论 紧 密 结 合 的 课 程ｏ Ｄ － ｚ ］ 然而 ， 该课 程所涉 及 到 的一 些关 键设 备 ， 价格 昂 贵， 难 以满足教学需 要 。为 了提 高教 学效果 ， 可 以利 用 计算机辅 助设 计 （ Ｔ Ｃ ＡＤ ） 技术 模 拟半 导体 器 件及 集 成 电路 制造 的全 部 流程 ， 让 学生 元 需接 触 实 际设 备 就 能 掌握工 艺原理 。 ［ ３ － ６ ３
一
、
Ｔ Ｃ ＡＤ虚 拟 实验 教 学优 势
计算机辅 助设 计 （ Ｔ Ｃ ＡＤ ） 是 根据 半导 体 工 艺与 器 件 的物理 、 化学等模型， 通 过计 算 机 技术 进 行 数 值 求 解， 模拟 出半导体工 艺 的工作 流程 ， 并 仿真 半导 体器 件 在外部 条件 作 用下 的 电学 、 力学、 热学 等 特 性 的技 术 。 Ｔ Ｃ Ａ Ｄ通 过构建 虚 拟 的 制造 系 统 ， 由于 可 以节 约 开 发 时间， 减 小开发成本 ， 已经 在半 导体工 业界 和科 研领 域
第３ ２ 卷 第３ 期
２ ０ １ ５年 ５ 月
安 徽 工 业 大学 学报 （ 社 会 科 学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ Ｓ ｏ ｃ ｉ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ）
ｚ Ｉ ｌ ｏ ｕ Ｙ １ 卜 ｍｈ １ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ １ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｍ ａ ’ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ ２ ４ ３ ０ ０ ２，Ａｎ ｈ ｕ ｉ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｅ ｍｉ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ａ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｃ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｌ Ｔ ｌ ｏ ｆ
Ｔｈ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＴＣＡＤ ｉ ｎ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ Ｅｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｃｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｅ ｍｉ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
ห้องสมุดไป่ตู้
、 ｒ ０ １ ． ３ ２，Ｎｏ ． ３ Ｍａ ｙ ，２ ０ １ ５
Ｔ Ｃ ＡＤ在 半导 体 工 艺 课 程虚 拟 实验 中 的应 用
周 郁 明
（ 安徽工业大学 电气与信 息工程 学院 ， 安徽 马鞍山 ２ ４ ３ ０ ０ ２ ）
摘 要： “ 半 导体 工 艺 ” 是 一 门理 论 与 实验 结 合 紧密 的 课 程 ， 通过 Ｔ Ｃ Ａ Ｄ虚拟平台开展实验教学 ， 可节约成本 、 减
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ＴＣＡＤ ｓ ａ ｖ ｅ ｓ Ｃ Ｏ Ｓ Ｔ Ｓ ，ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｔ ｉ ｍｅ ，ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｖ ｉ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｓ ｅ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ．Ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｏ ｓ ｔ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ｓ ’ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｌ ａｒ ｅ ｎ ｉ ｇ ，ｓ ｎ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ａ ｄ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．
少实验时间， 可 增 强 教 学 的直 观 性 、 提 高教 学 效 果 ， 还 可 激 发 学生 学 习 兴趣 ， 增强实践、 创 新 能力 。
关键词 ： Ｔ Ｃ Ａ Ｄ； 半 导体 工艺 ； 虚 拟 实验 教 学
中图 分 类号 ： Ｇ ６ ４ ２ ． ０
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编号 ： １ ６ ７ １ — ９ ２ ４ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ １ ０ ９ — ０ ２
得 到广泛 的应用 。 应用 Ｔ Ｃ Ａ Ｄ开展虚拟实 验教学 ， 有着较 大 的优 势 。 首先 ， 所 需要 的时 间少、 速 度 快 。例 如 ， 一 个 基 本 的 ＭＯＳ Ｆ Ｅ Ｔ的制造过 程一 般需 要 几 天或 者上 月 的 时间 ，
丽用 Ｔ Ｃ Ａ Ｄ 软件模拟该 制造 过程 ， 一 次仅需 几分 钟 ， 而 且学 生能在实验 教学过程 中随时观 察虚 拟实 验每一 步 所带来 的半导 体 器 件形 貌 和 内部 物理 特 性 的变 化 ， 从 而得 到即时 全 面 的认 知 。其 次 ， 基 于 图形 化 界 面 的仿 真程序 简单易学 、 成 本低 ， 学生 可 以根 据 自己 的想法 改 变工艺参 数或者器 件结 构 ， 进行 探索 性实验 ， 甚 至可 以 针对特定 器件 进行 优 化 仿真 ， 而 不用 担 心 损坏 昂贵 的