3.2.4. Основные особенности работы с приложением sDevice

Рис. 3.3. Основные области применения SDevices

Рис. 3.4. Основные типы входных и выходных файлов для SDevice

3.2.5.Структура задач лабораторной работы

Лабораторная работа состоит из четырех частей: А2, A, B и C.

В части А2 необходимо просчитать подготовленный дома командный файл для SProcess, обеспечивающий технологическое моделирование р-МОПТ на напряженном кремнии.

В части A необходимо рассчитать с помощью оболочки SWB ВАХ двух диодных структур при прямом и обратном смещениях p-n переходов, с различным расположением электрических контактов (см. рисунок 3.5).

а)структура АА; б) структура АВ;

Рис. 3.5. Расположение контактов в исследуемых диодных структурах

Дополнительно к ВАХ здесь же требуется найти величину напряжения пробоя в соответствии со своим вариантом задания, приведенном в таблице 3.1, а также исследовать зависимость напряжения пробоя от расстояния между контактами для правой структуры АВ.

Таблица 3.1. Варианты заданий по бригадам для структуры АА

Технологические параметры	№ бригады
	1	2	3	4	5
Доза легирования см-2	1*1012 3*1013 5*1014	1*1013 3*1014 5*1015	5*1012 7*1013 9*1014	2*1012 4*1013 8*1014	8*1013 4*1014 1*1015
Время разгонки структура АА структура АВ мин	5 10	5 10	5 10	5 10	5 10

В части B, являющейся альтернативным вариантом для сквозного моделирования из части А, необходимо сконструировать структуру АА в редакторе структур SSE и провести расчет ее ВАХ.

В части С необходимо провести анализ электрофизических характеристик структуры провести 2-D расчет для готового проекта Lab_2b, обеспечивающего создание структуры n-МОП нанотранзистора на напряженном кремнии и исследовать ее особенности, а в части С – на основе маршрута части В составить командный файл для получения структуры p-МОП нанотранзистора на напряженном кремнии и так же исследовать ее.

3.3. Порядок выполнения работы

1. Провести технологические расчеты р-МОПТ для структуры с напряженным кремнием, командный файл для которой подготовлен в текстовом редакторе дома. Для этого необходимо создать директорию для расчета и в ней определить проект для р-МОПТ. Затем, переписать в созданную директорию подготовленный дома файл, «прикрепить» его к иконке Sprocess, заполнить данные по вычислительному эксперименту аналогично части В лаб.№2 (см. рисунок 3.6) с учетом необходимых особенностей части С и провести расчет структуры.

Рис. 3.6. Структура вычислительного для части В лаб.№2

1. Приступить к выполнению части А. Для этого перенести готовый проект Lab3_AA в свою рабочую директорию. Заполнить данные для вычислительного эксперимента в соответствии с номером бригады. Выделить узлы, соответствующие приложению SProcess и запустить их на расчет.

2. В процессе расчета SProcess, посмотреть структуру командного файла и найти в нем команды, задающие контакты к структуре. Дома этот командный файл подробно откомментировать на русском языке и привести его в отчете по лабораторной работе.

3. После того как все три варианта структуры просчитались в Sprocess выделить узлы, соответствующие приложению SSE и запустить их на расчет.

4. В процессе расчета SSE просмотреть его командный файл. Дома описать его структуру с подробными комментариями на русском языке. В визуализаторе TecPlot_sv построить 2D изображения распределения активной примеси в структурах по файлам *_fps.tdr.

5. После завершения расчета SSE визуально сравнить помощью оболочки TecPlot_sv для какого-нибудь одного варианта дозы как меняется расчетная сетка при переходе от SProcess к SSE (смотреть файлы *_fps.tdr и *_msh. tdr).

6. Далее выделить узлы, соответствующие прямой ветви ВАХ, и запустить их на расчет в SDevice.

7. В процессе расчета SDevice. просмотреть его командный файл для прямой ветви ВАХ с именем SDevice_Dessis.cmd. Дома описать его структуру с подробными комментариями на русском языке.

8. В визуализаторе Inspect построить график прямой ветви ВАХ в зависимости от дозы легирования n-области. Для этого отметить под иконкой Inspect нужные узлы и с помощью правой кнопки перейти к visualize/*.plt-файлам. Затем следует выбрать электрод, на котором меняется напряжение (анод). Для оси Х задаем переменную входное напряжение, а для оси Y – общий ток.

9. В визуализаторе TecPlot_sv построить 2D изображения распределений следующих параметров структуры: потенциалов; плотности электронов и дырок; плотности общего тока, текущего в структуре, а также его электронной и дырочной компонент; электростатического поля; различных темпов генерации-рекомбинации, распределения подвижности. Все эти изображения привести в отчете.

10. Затем выделить узлы, соответствующие обратной ветви ВАХ, и запустить их на расчет в SDevice.

11. В процессе расчета SDevice. просмотреть его командный файл для обратной ветви ВАХ с именем SDevice_Dessis1.cmd. Дома описать его структуру с подробными комментариями на русском языке.

12. После завершения расчета SDevice в визуализаторе Inspect построить график обратной ветви ВАХ в зависимости от дозы легирования n-области аналогично пункту 9 и определить по нему зависимость напряжения пробоя от дозы легирования. Дома построить график этой зависимости и привести его в отчете.

13. Определить по распределению ударной ионизации место пробоя p-n перехода в зависимости от дозы легирования и привести изображения места пробоя в отчете.

14. Приступить к анализу структуры АВ. Для этого нужно переписать готовый проект в рабочую директорию, запустить его на расчет, построить график обратной ветви ВАХ, найти напряжение пробоя в зависимости от расстояния между контактами в 1, 1.5 и 2 мкм. Определит место пробоя и привести все эти данные в отчете.

15. Приступить к выполнению части в. С помощью указаний преподавателя и в соответствии с инструкцией, приведенной в пункте 3.2.3, В визуализаторе Inspect построить график прямой ветви ВАХ в зависимости од дозы легирования n-области. Для этого отметить под иконкой Inspect нужные узлы и с помощью правой кнопки перейти к visualize/*.plt-файлам. в редакторе структур SSE в интерактивном режиме сконструировать структуру, аналогичную структуре Lab3_AA, задать в ней распределение потенциала и расчетную сетку и затем просчитать ВАХ для прямой и обратной ветви. Все полученные данные привести в отчете.

16. Приступить к выполнению части С. Для этого готовый проект Strain_MOSFET переписать к себе в рабочую директорию. Затем следует изучить структуру плана вычислительного эксперимента и в отчете по работе привести его описание. По уже проведенным результатам расчета построить графики передаточных и выходных характеристик n-МОПТ. Характеристики строить для одного варианта структуры с учетом трех возможных вариантов расчета:

1. напряжения в сар-пленке нет;

2. напряжение в сар-пленке есть, но модель, учитывающая влияние механических напряжений на подвижность выключена;

3. напряжение в сар-пленке есть и модель, учитывающая влияние механических напряжений на подвижность включена.

15