LS-Sb87115

*--Band structure/Composition BandGap BandGapNarrowing Affinity

ConductionBand ValenceBand eQuantumPotential

}

Math { Extrapolate Iterations=20 Notdamped =100 RelErrControl

ErRef(Electron)=1.e10

ErRef(Hole)=1.e10

}

Solve {

*- Build-up of initial solution:

NewCurrentFile="init"

Coupled(Iterations=100){ Poisson }

Coupled{ Poisson Electron }

*- Bias drain to target bias Quasistationary( InitialStep=0.01 Increment=1.35 MinStep=1e-5 MaxStep=0.2

Goal{ Name="gate" Voltage= 3 } ){ Coupled{ Poisson Electron } }

*- gate voltage sweep NewCurrentFile=""

Quasistationary(

InitialStep=1e-3 Increment=1.35

MinStep=1e-5 MaxStep=1.1

41

Goal{ Name="drain" Voltage= 5 } ){ Coupled{ Poisson Electron }

CurrentPlot(Time=(Range=(0 1) Intervals=20))

}

* none

}

В командной строке набираем sdevice DD_des.cmd и нажимаем Enter. При этом Sentaurus Device потребуется некоторое время для того, чтобы закончить вычисления.

Результаты расчёта можно посмотреть в программе Tecplot. В командной строке набираем команду tecplot_sv, при этом запускается программа Tecplot.

Построение ВАХ. Выбираем в меню

File -> Load и загружаем нужные файлы: для этого выбираем мышью нужный файл n3_des.plt (справа в окошке Files) и нажи-

маем Add (рис. 5.7). После того как все файлы выбраны, нажимаем ОК.

Далее задаём оси. В поле X axis Dataset выбираем OuterVoltage(drain OuterVoltage). В поле Field list выбираем TotalCurrent (drain TotalCurrent).

Получившийся график (рис. 5.8) можно сохранить в формате .jpg. Для этого выбираем в меню File -> Export -> Image. В появившемся окне в поле Export Format выбираем JPEG и нажимаем ОК. Далее задаём имя файла и нажимаем ОК.

Затем очищаем рабочую область. Кликаем по рамке графика (там, где написано имя файла) и нажимаем Delete, на вопрос отвечаем ОК.

Просмотр эквипотенциалей, электрических полей и концентраций электронов. Выбираем в меню File -> Load и загружаем файл n3_des.tdr . Для этого выбираем мышью нужный файл (справа в окошке Files) и нажимаем Add, затем ОК.

Для просмотра эквипотенциалей в поле Field list выбираем ElectrostaticPotential, а в поле Tool buttons выбираем Contour Line and Flood (рис. 5.9).

Изображение можно сохранить вышеописанным способом.

42

5.3. Содержание отчёта

1.Цель работы.

2.Основные положения приборно-технологического моделирования.

3.Текст программы.

4.Выводы.

5.4.Контрольные вопросы

1.Расскажите о ионном легировании.

2.Назовите программы, используемые в данной работе, и их назначение.

3.В чем состоит назначение переходного файла?

45

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Секция Physics для диффузионно-дрейфовой модели

Physics{ eQCvanDort

EffectiveIntrinsicDensity( OldSlotboom ) Mobility(

DopingDep

eHighFieldsaturation( GradQuasiFermi )

hHighFieldsaturation( GradQuasiFermi ) Enormal

)

Recombination( SRH( DopingDep )

)

}

1. Параметр eQCvanDort включает использование модели ван Дорта. Для того чтобы включить эффекты квантования в классическую модель,

Sentaurus Device вводит псевдоквантовый потенциал в классической формуле для концентрации.

2.Параметр EffectiveIntrinsicDensity (OldSlotboom) включает использо-

вание модели Slotboom.

3.Параметр DopingDep означает использование Doping-dependent mobility degradation (учитывает изменение подвижности носителей заряда от концентрации примесей).

В легированных полупроводниках рассеивание носителей заряженными примесными ионами ведёт к уменьшению подвижности носителей. Sentaurus Device поддерживает две модели для учёта этого эффекта. Если конкретная модель не задана, то Sentaurus Device использует модель по умолчанию, в зависимости от материала, например: для кремния – модель Masetti, для GaAs – модель Arora.

4.Параметры eHighFieldsaturation и hHighFieldsaturation. При больших напряженностях электрического поля дрейфовая скорость носителей заряда не пропорциональна электрическому полю. Скорость насыщается до конечного значения. Sentaurus Device поддерживает различные модели для описания этого эффекта.

46

Включая параметры eHighFieldSaturation и рHighFieldSaturation, исполь-

зуем модель Canali.

5.Параметр Enormal. Для некоторых моделей (модели van Dort и модели Lombardi) электрическое поле на переходе "полупроводник-диэлектрик" принимается нормальным к границе раздела.

6.Recombination(SRH) – рекомбинация Шокли–Рида–Холла. Рекомбинацию на глубоких дефектах в запрещённой зоне обычно называют Шокли– Рид–Холл(SRH)-рекомбинацией.

Приложение 2. Секция Physics для гидродинамической модели

Physics{

Hydrodynamic( eTemperature )

Mobility ( DopingDep Enormal eHighFieldsat(CarrierTempDrive) hHighFieldsat(GradQuasiFermi) ) Recombination( SRH(DopingDep) eAvalanche(CarrierTempDrive) hAvalanche(Eparallel) )

EffectiveIntrinsicDensity (BandGapNarrowing (OldSlotboom))

}

1.Параметр Hydrodynamic (eTemperature) включает использование гидродинамической модели только для электронов. Для дырок используется диффузионно-дрейфовая модель.

2.Параметры Mobility (DopingDep Enormal) были рассмотрены в прил. 1.

3.Параметр hHighFieldSaturation (GradQuasiFermi) учитывает насыще-

ние скорости дырок и был рассмотрен в прил. 1.

4.Параметр eHighFieldSaturation (CarrierTempDrive) учитывает насыще-

ние скорости электронов. При включении параметра CarrierTempDrive рассчитывает тянущее поле (см. прил. 1).

5.Параметр Recombination (...) определяет модели генерации и рекомбинации носителей заряда.

47

Перепеловский Вадим Всеволодович, Михайлов Николай Иванович, Марочкин Владислав Викторович

Введение в приборно-технологическое моделирование устройств микроэлектроники

Лабораторный практикум

Редактор И. Г. Скачек

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Подписано в печать 16.12.11. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 3,0.

Гарнитура «Times New Roman». Тираж 95 экз. Заказ 174.

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

48