器件仿真实验

1、半导体器件基础实验实验目的通过利用EDA工具对肖特基二极管进行模拟仿真，并通过利用控制变量法，通过对影响PN结特性的一些因素的调节，观察其对PN结特性的影响。实验概述1、改变掺杂浓度对肖特基二极管I-V曲线的影响2、改变金属功函数对肖特基二极管I-V曲线的影响3、改变温度对肖特基二极管I-V曲线的影响4、改变N区分布函数对肖特基二极管I-V曲线的影响实验内容1.N区浓度对IV曲线及结构的影响6e186e10N型轻掺杂浓度为6e10#(c)SilvacoInc.,2013goatlasmeshspace.mult=1.0#绘制x向网格x.meshloc=0.00spac=0.5x.meshloc

2、=3.00spac=0.2x.meshloc=5.00spac=0.25x.meshloc=7.00spac=0.25x.meshloc=9.00spac=0.2meshloc=12.00spac=0.5#绘制y向网格y.meshloc=0.00spac=0.1y.meshloc=1.00spac=0.1y.meshloc=2.00spac=0.2y.meshloc=5.00spac=0.4#用硅半导体作衬底regionnum=1silicon#定义电极electrname=anodex.min=5length=2electrname=cathodebot#N-epidopingN型掺杂dop

3、ingn.typeconc=6e10uniform#GuardringdopingE型掺杂dopingptypeconc=1e19xmin=0 xmax=3junc=1rat=06gaussdopingptypeconc=1e19xmin=9xmax=12junc=1rat=06gauss#N+dopingN型重掺杂浓度21dopingntypeconc=1e21xmin=0 xmax=12ytop=2ybottom=5uniform#存储结构文件并展示saveoutf=diodeex01_0strtonyplotdiodeex01_0.str-setdiodeex01_0.set#功函数为4

4、.97的情况modelconmobfldmobsrhaugerbgncontactname=anodeworkf=4.97#对电极加电压为0vsolveinitmethodnewton#保存数据文件并展示logoutfile=diodeex01.logsolvevanode=-1vstep=0.05vfinal=1name=anodetonyplotdiodeex01.log-setdiodeex01_log.setquit掺杂浓度变小，导电能力减弱，电流减小。2、改变金属功函数fromdiade&Mflllog-_-_一一一一一-_一-_一二-一-=XC日山曲Currert(Al功函数为6D

5、aisfroifiidKHiw5(01I叫-S-3一一-l-i3=-l-i3-i-i-3-s=功函数为6.3*-ghiMidridAAuiDl灯g功函数为6.5#(c)SilvacoInc.,2013goatlas#go用来退出和启动atlas仿真器meshspace.mult=1.0#设置初始网格均匀分布，为0.1微米#x.meshloc=0.00spac=0.5#设置X方向网格：从以0.5为间隔的x=0.00位置渐变过渡到以0.2为间隔的x=3.0的位置。这样可以根据需要设置多个网格。x.meshloc=3.00spac=0.2x.meshloc=5.00spac=0.25x.meshlo

6、c=7.00spac=0.25x.meshloc=9.00spac=0.2x.meshloc=12.00spac=0.5#y.meshloc=0.00spac=0.1#设置y方向的网格信息y.meshloc=1.00spac=0.1y.meshloc=2.00spac=0.2y.meshloc=5.00spac=0.4#以上建立了一个含有网格信息的12微米*5微米大小的区域regionnum=1silicon#定义区域electrname=anodex.min=5length=2#定义电极electrname=cathodebot#N-epidoping定义初始掺杂浓度dopingn.type

7、conc=5.e16uniform#Guardringdoping定义P环保护掺杂dopingp.typeconc=1e19x.min=0 x.max=3junc=1rat=0.6gaussdopingp.typeconc=1e19x.min=9x.max=12junc=1rat=0.6gauss#N+dopingdopingn.typeconc=1e20 x.min=0 x.max=12y.top=2y.bottom=5uniformsaveoutf=diodeex01_0.strtonyplotdiodeex01_0.str-setdiodeex01_0.setmodelconmobfld

8、mobsrhaugerbgncontactname=anodeworkf=6#设置肖特基接触，功函数大小为6solveinitmethodnewtonlogoutfile=diodeex01.logsolvevanode=0.05vstep=0.05vfinal=1name=anode#电学仿真简单地将阳极电压以间隔为0.05V升至1.0Vtonyplotdiodeex01.log-setdiodeex01_log.setquit3、改变温度DatafromdixieexO1.logXCsIhDdCurrent(A)温度500k温度700k温度900k温度对肖特基二极管I-V曲线的影响可以忽不

9、计#(c)SilvacoInc.,2013goatlasmeshspace.mult=1.0#绘制x向网格x.meshloc=0.00spac=0.5x.meshloc=3.00spac=0.2x.meshloc=5.00spac=0.25x.meshloc=7.00spac=0.25x.meshloc=9.00spac=0.2x.meshloc=12.00spac=0.5#绘制y向网格y.meshloc=0.00spac=0.1y.meshloc=1.00spac=0.1y.meshloc=2.00spac=0.2y.meshloc=5.00spac=0.4#用硅半导体作衬底regionnu

10、m=1silicon#定义电极electrname=anodex.min=5length=2electrname=cathodebot#N-epidopingN型掺杂dopingn.typeconc=5.e16uniform#GuardringdopingI型掺杂dopingdopingp.typeconc=1e19x.min=0 x.max=3junc=1rat=0.6gaussp.typeconc=1e19x.min=9x.max=12junc=1rat=0.6gauss#N+dopingN型重掺杂dopingn.typeconc=1e20 x.min=0 x.max=12y.top=2y

11、.bottom=5uniform#存储结构文件并展示saveoutf=diodeex01_0.strtonyplotdiodeex01_0.str-setdiodeex01_0.set#温度为900kmodelconmobfldmobsrhaugerbgnbgntemperature=900contactname=anodeworkf=4.97#对电极加电压为0vsolveinitmethodnewton#保存数据文件并展示logoutfile=diodeex01.logsolvevanode=-1vstep=0.05vfinal=1name=anodetonyplotdiodeex01.log-setdiodeex01_log.setquit4、改变N区分布函数高斯分布误差函数分布两种分布没有明显区别4.实验总结通过这次的实验，首先