Silvaco-TCAD-器件仿真1只是分享

*
25
Silvaco学习
肖特基二极管的例子
*
22
Silvaco学习
器件仿真流程
*
23
Silvaco学习
ATLAS语法格式
ATLAS的语法格式：
<STATEMENT> <PARAMETER>=<VALUE>
ATLAS的statement同ATHENA中的command 参数类型及其要求如下：
Parameter Character Integer Logical Real
*
10
Silvaco学习
器件仿真模块
S-Pisces： 二维硅器件模拟器
Device3D：三维硅器件模拟器
Blaze2D/3D：高级材料的2维/3维器件模拟器
TFT 2D/3D：无定型和多晶体二维/三维模拟器
VCSELS：VCSELS模拟器
Laser: 半导体激光/二极管模拟器
Luminous 2D/3D：光电子器件模块
Silvaco 的两个工艺模拟器可分别对最新器件进行特殊性能 分析，如TFT，铁电材料，边缘发散激光，Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELS)，以及其他使用外来材料实 现产品差异的光电子的应用器件。
可用于两个模拟器的一整套的插换模块提供了更多详细的 分析功能，包括量子效应，噪声，光刻印刷，非等温线影 响，混合模式仿真能力，以及一个用户模型开发的C-注释 器。
*
15
Silvaco学习
Mobility Models
*
16
Silvaco学习
Recomnination Models
*
17
Silvaco学习
Generation Models
*
18
Silvaco学习
Generation Models (con’t)
*
19
Silvaco学习
Carrier Statistics Models
*
12
Silvaco学习
ATLAS仿真输入和输出
*
13
Silvaco学习
生成结构 生成网格 得到掺杂
*
MESH
网格对结果的影响
14
Silvaco学习
Models
Mobility Models (conmob,analytic,arora,ccsmob,fldmob,cvt…)
Recombination Models (srh,auger,optr,trap) Generation Models Carrier Statistics Energy Balance Lattice Heating
Ferro： 铁电场相关的介电常数模拟器
Quantum：二维三维量子限制效应模拟模块
Giga 2D/3D：二维三维非等温器件模拟模块
NOISE：半导体噪声模拟模块
ATLAS C 解释器模块
MixedMode：2 维/3 维组合器件和电路仿真模块
*
11
Silvaco学习
器件仿真模块
Go ATLAS 之后 在输出窗口会显示 出可用的模块：
*
3
Silvaco学习
材料特性
材料的参数有工艺参数和器件参数 材料参数是和物理模型相关联的 软件自带有默认的模型和参数 可通过实验或查找文献来自己定义参数
*
4
Silvaco学习
物理模型
物理量是按照相应的物理模型方程求得的 物理模型的选择要视实际情况而定 所以仿真不只是纯粹数学上的计算*Biblioteka 7Silvaco学习
了解一下ATLAS
ATLAS仿真框架及模块 仿真输入和输出 Mesh 物理模型 数值计算
*
8
Silvaco学习
器件仿真模块
仿真框架及模块
*
9
Silvaco学习
器件仿真模块
器件模拟软件ATLAS
器件模拟软件ATLAS 拥有两个模拟器：用于所有硅器件模 拟的S-Pisces，和用于高级材料(III-V,II-VI 和混合技术)的 Blaze 器件模拟器。
Silvaco-TCAD-器件仿真1
器件仿真需要考虑的问题
器件结构 材料特性 物理模型 计算方法 特性获取和分析
*
2
Silvaco学习
器件结构
怎样得到器件的结构？
1、工艺生成 2、ATLAS描述 3、DevEdit编辑
需要注意的情况
除了精确定义尺寸外也需特别注意网格 电极的定义（器件仿真上的短接和悬空） 金属材料的默认特性
*
24
Silvaco学习
肖特基二极管的例子
ATLAS示例库diodeex01
启动仿真器：go atlas
生成网格：
mesh space.mult=1.0 # x.mesh loc=0.00 spac=0.5 x.mesh loc=3.00 spac=0.2 x.mesh loc=5.00 spac=0.25 x.mesh loc=7.00 spac=0.25 x.mesh loc=9.00 spac=0.2 x.mesh loc=12.00 spac=0.5 # y.mesh loc=0.00 spac=0.1 y.mesh loc=1.00 spac=0.1 y.mesh loc=2.00 spac=0.2 y.mesh loc=5.00 spac=0.4
*
20
Silvaco学习
Lattice Heating and Energy Balance Models
*
21
Silvaco学习
推荐的物理模型选择
MOSFETs类型 srh，cvt，bgn
BJT,thyristors等器件类型 Klasrh，klaaug，kla，bgn
击穿仿真 Impact,selb
*
5
Silvaco学习
计算方法
在求解方程时所用的计算方法
计算方法包括计算步长、迭代方法、初始 化策略、迭代次数等
计算不收敛通常是网格引起的
*
6
Silvaco学习
特性获取和分析
不同器件所关注的特性不一样，需要对相应 器件有所了解
不同特性的获取方式跟实际测试对照来理解
从结构或数据文件看仿真结果
Description Any character string Any whole number A true or false condition Any real number
Value Required Yes Yes No Yes
Example material=silicon region=1 gaussian x.min=0.1