Метода и лабы в одном архиве / lab7
.htmlFLEXPDE - ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 от 1024.ru Моделирование кремниевого полевого транзистора с затвором Шоттки в специализированной среде FlexPDE P.MsoNormal { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-style-parent: ""; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman" } LI.MsoNormal { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-style-parent: ""; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman" } DIV.MsoNormal { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-style-parent: ""; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman" } H2 { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-style-next: Обычный; mso-outline-level: 2; mso-ansi-language: EN-US; mso-bidi-font-weight: normal } P.MsoHeader { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: center 207.65pt right 415.3pt } LI.MsoHeader { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: center 207.65pt right 415.3pt } DIV.MsoHeader { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: center 207.65pt right 415.3pt } P.MsoFooter { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: center 207.65pt right 415.3pt } LI.MsoFooter { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: center 207.65pt right 415.3pt } DIV.MsoFooter { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 10pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: center 207.65pt right 415.3pt } P.MsoTitle { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 12pt; FONT-WEIGHT: bold; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-weight: normal; mso-bidi-font-size: 10.0pt } LI.MsoTitle { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 12pt; FONT-WEIGHT: bold; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-weight: normal; mso-bidi-font-size: 10.0pt } DIV.MsoTitle { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 12pt; FONT-WEIGHT: bold; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-ALIGN: center; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-weight: normal; mso-bidi-font-size: 10.0pt } P.MsoBodyTextIndent { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 14pt; LINE-HEIGHT: 150%; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 42.55pt; TEXT-INDENT: -21.25pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } LI.MsoBodyTextIndent { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 14pt; LINE-HEIGHT: 150%; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 42.55pt; TEXT-INDENT: -21.25pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } DIV.MsoBodyTextIndent { FONT-FAMILY: "Times New Roman"; FONT-SIZE: 14pt; LINE-HEIGHT: 150%; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 42.55pt; TEXT-INDENT: -21.25pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } P.MsoBodyTextIndent2 { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 36pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } LI.MsoBodyTextIndent2 { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 36pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } DIV.MsoBodyTextIndent2 { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 12pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 36pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } P.MsoBodyTextIndent3 { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 14pt; LINE-HEIGHT: 150%; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 127.6pt; TEXT-INDENT: -127.6pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } LI.MsoBodyTextIndent3 { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 14pt; LINE-HEIGHT: 150%; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 127.6pt; TEXT-INDENT: -127.6pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } DIV.MsoBodyTextIndent3 { FONT-FAMILY: "Courier New"; FONT-SIZE: 14pt; LINE-HEIGHT: 150%; MARGIN: 0cm 0cm 0pt 127.6pt; TEXT-INDENT: -127.6pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-size: 10.0pt } P.a { FONT-FAMILY: Arial; FONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 3pt 0cm 0pt 18pt; TEXT-ALIGN: justify; TEXT-INDENT: -18pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: list 18.0pt; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-style-name: АМТ; mso-list: l0 level1 lfo1 } LI.a { FONT-FAMILY: Arial; FONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 3pt 0cm 0pt 18pt; TEXT-ALIGN: justify; TEXT-INDENT: -18pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: list 18.0pt; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-style-name: АМТ; mso-list: l0 level1 lfo1 } DIV.a { FONT-FAMILY: Arial; FONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 3pt 0cm 0pt 18pt; TEXT-ALIGN: justify; TEXT-INDENT: -18pt; mso-pagination: widow-orphan; mso-fareast-font-family: "Times New Roman"; mso-bidi-font-family: "Times New Roman"; tab-stops: list 18.0pt; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-style-name: АМТ; mso-list: l0 level1 lfo1 } DIV.Section1 { page: Section1 } OL { MARGIN-BOTTOM: 0cm } UL { MARGIN-BOTTOM: 0cm } 1 0 2 4. r u интернет технология для всех hotlog_js="1.0";hotlog_d=document; hotlog_n=navigator;hotlog_rn=Math.random(); hotlog_n_n=(hotlog_n.appName.substring(0,3)=="Mic")?0:1 hotlog_r=""+hotlog_rn+"&s=7045&r="+escape(hotlog_d.referrer)+"&pg="+ escape(window.location.href) hotlog_d.cookie="hotlog=1"; hotlog_r+="&c="+(hotlog_d.cookie?"Y":"N"); hotlog_d.cookie="hotlog=1; expires=Thu, 01-Jan-70 00:00:01 GMT" hotlog_js="1.1";hotlog_r+="&j="+(navigator.javaEnabled()?"Y":"N") hotlog_js="1.2";hotlog_s=screen; hotlog_r+="&wh="+hotlog_s.width+'x'+hotlog_s.height+"&px="+((hotlog_n_n==0)? hotlog_s.colorDepth:hotlog_s.pixelDepth) hotlog_js="1.3" hotlog_r+="&js="+hotlog_js; hotlog_d.write("")
Содержение FLEXDPE Лабораторные работы: 1 2 3 4 5 6 7 1024.ru
Лабораторная работа №7.
Моделирование кремниевого полевого транзистора с затвором Шоттки в специализированной среде FlexPDE.
Цель работы: моделирование кремниевого полевого транзистора с затвором Шоттки ().
Диффузионно-дрейфовую модель включает в себя уравнение Пуассона: — и уравнение непрерывности: Ñj=0, — где .
В данной работе мы будем искать решение в прямоугольной области со сторонами Lx и Ly (рисунок 19).
Рис. 4.19. Область решения с граничными условиями.
Граничные условия: на границе с координатами (0,0) – (0,Ly) и на границе с координатами (Lx,Ly) – (Lx,0) задан потенциал 0 и Fb, соответственно, и концентрация Nd. На затворе задан потенциал Fg, концентрация равна нулю. На двух других границах будем считать нормальную производную потенциала и концентрации равными нулю. — полескоростная характеристика Si.
Для приведения уравнения Пуассона: — и уравнения непрерывности: — к безразмерному виду, нормируем входящие в эти уравнения величины следующим образом:
, , , , .
Для контроля решения задачи можно использовать уравнение непрерывности. Так как полный ток во всех сечениях полевого транзистора постоянен, то интегрируя уравнение непрерывности в фиксированных значениях на прямой с координатами [Lx,Ly]-[0,Ly] получим полный ток под затвором.
Постановка задачи в специализированной среде FlexPDE:
TITLE 'Drift-diffusion model Si'
SELECT errlim=1e-6
changelim=0.0001
VARIABLES U
n
DEFINITIONS NOut=100 {количество точек, использующихся при выводе результатов в файл}
Lx=15 {нормированная длина канала}
Ly=1 {нормированная глубина канала}
GStart=5 {...отсюда и .....}
GEnd=10 {....заканчивается здесь....}
La=0.2e-6 {нормировочная длина}
L=(GEnd-Gstart)*10E-6 {длина затвора}
q=1.6E-19 {заряд электрона}
mu=0.07 {подвижность}
k=1.38E-23 {пост. Больцмана}
Ta=300 {температура}
eps=1.14E-10 {диэлектрическая проницаемость}
Nd=1.3E23 {уровень легирования}
Fn=q*Nd*La*La/eps {нормировочный потенциал}
Fa=0.1/Fn {потенциал на истоке}
Fb=0.1/Fn {потенциал на стоке}
Fg=-0.01/Fn {потенциал на затворе}
Ft=k*Ta/q {тепловой потенциал}
En=Fn/La {нормировочная напряженность}
Vs=1E6 {скорость насыщения}
P1=Vs/(mu*En)
V1=(1-dy(U))/P1
V2=(1-dx(U))/P1
Vy=-dy(U)
Vx=-dx(U)
EQUATIONS DEL2(U)= -(1-n) (n*(dy(Vy/V1)+dx(Vx/V2))*V2*V1+V2*Vy*dy(n)+V1*Vx*dx(n))+V2*V1*Ft/Fn*DEL2(n)=0
BOUNDARIES
region 1
start(0,0)
natural(U)=0 natural(n)=0 line to (GStart,0)
value(U)=Fg value(n)=0 line to (GEnd,0)
natural(U)=0 natural(n)=0 line to (Lx,0)
value(U)=Fb value(n)=1 line to (Lx,Ly)
natural(U)=0 natural(n)=0 line to (0,Ly)
value(U)=Fa value(n)=1 line to (0,0)
MONITORS contour(u)
contour(n)
elevation(integral(n)) from (0,0) to (0,Ly)
PLOTS contour(U) export(NOut)
contour(n) export(NOut)
elevation(integral((n*(dy(Vy/V1)+dx(Vx/V2))*V2*V1+V2*Vy*dy(n)+V1*Vx*dx(n))+V2*V1*Ft/Fn*DEL2(n))) from (0,0) to (0,Ly)
END
В результате действия программы, получаем график распределения потенциала (рисунок 20) и концентрации свободных носителей заряда (рисунок 21) в заданной области.
Рис. 20. Распределение потенциала.
Рис. 21. Распределение концентрации свободных носителей заряда.
Порядок выполнения работы:
1. Записать уравнение Пуассона, уравнение непрерывности и граничные условия к ним в размерном виде.
2. Привести задачу к безразмерному виду.
3. Переписать полученные безразмерные уравнения в виде задания для программы FlexPDE. Предусмотреть чтение данных из файла.
4. Получить решение в виде графика распределения потенциала и распределения концентрации.
5. Записать полученное решение в файл.
Контрольные вопросы:
1. Как задается количество точек, использующихся при выводе результата на графике?
2. Как определяется область затвора?
3. Какие из заданных в разделе вспомогательных переменных значения можно изменять, а какие являются неизменными?
Выводы:
Разработанный курс лабораторного практикума позволяет получить навыки работы со специализированной средой FlexPDE и научиться моделировать кремниевый транзистор с затвором Шоттки в данном математическом пакете.