!!!!!!Всё переписано из Сашиного конспекта. Если у кого-то есть дополнения выкладывайте исправленную версию!!!!!!

1.Основные задачи численного моделирования интегральных полупроводниковых структур.

Основные задачи:

1. Рассмотрение физических процессов, лежащих в основе функционирования современных интегральных приборных структур, включая элементы наноэлектроники.

2. Изучение современных числовых методов моделирования электро-физических параметров интегральных схем.

3. Приобретение навыков и умений необходимых для самостоятельной разработки алгоритмов и компьютерных программ, которые могут быть использованы для проведения численных экспериментов по изучению параметров и характеристик реальных приборных структур.

В связи с объективной тенденцией непрерывного развития элементной базы микро и наноэлектроники, в настоящее время существует острая необходимость разработки и внедрения физическо-математических моделей, методов, алгоритмов и программных компонентов моделирования, позволяющих посредством проведения числовых экспериментов устанавливать количественной зависимости между электро-физическими топологическими и электрическими параметрами ИПС(интегр.полупров.структ.), а т.ж. рядом их конкретных эксплуатационных характеристик, с учётом сложных взаимодействий между этими структурами. Это предполагает решение 3-ёх важнейших задача:

1. Исследование физических процессов , определяющих технологию изготовления ИС конкретного типа и моделирования соответствующих процессов.

2. Исследование физических процессов, протекающих в ИПС, в тж. Расчёт электро-физических параметров и электрических характеристик этих структур.

3. Определение электрических характеристик приборов с учётов взаимодействия между ними и другими элементами в составе всей ИС или её фрагмента.

Дополнительная задача: осуществление связи с другими этапами проектирования ИС.

Решение первой задачи (технологическое моделирование) позволяет получить ряд важнейших конструктивно-технологических параметров изготавливаемых ИПС, в частности: профили концентрации легирующих примесей в эпитаксиальных , диффузионных и ионно-легирующих слоях, толщины различных слоёв структур, их топология и т.д.

Моделирование – важный, но не единственный источник данных.

Решение второй задачи распадается на ряд самостоятельных задач:

1. Исследование физики процессов, протекающих в ПС.

2. Исследование новых конструктивно-технологических вариантов элементов ИС в различных режимах их работы, включая экстремальное.

3 Определение параметров эквивалентных электрических схем.

В результате решения 1-ой и 2-ой задач, должны быть определены структурные и топологические параметры ИС.

К структурным параметрам относятся геометрические размеры приборов, толщины областей легирования, глубины залегания p-n переходов, концентрация примесей по структуре.

Топологические параметры: геометрические размеры областей прибора в плоскости рабочей поверхности ИС, конфигурации электродов и p-n переходов взаимное расположение рабочих областей и т.д.

Следует иметь ввиду, что определение таким образом структурных и топологических параметров должны обеспечивать заданные значения эксплуатационных параметров приборов (быстродействие, энергию переключения) при максимальной плотности упаковки и требуемой технологичности . Задача стоящая перед разработчиками на данном уровне проектирования решается методом вычислительного эксперимента.

Проведение вычислительного эксперимента является одним из наиболее эффективных средств проектирования.Альтернатива – проведение натурного технологического эксперимента, который связан с огромными материальными в временными затратами.