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PAGEPAGE10实验报告（201∕201学年第学期）课程软件设计MATLAB指导教师学生姓名班级学号学院电子科学与工程学院专业微电子学目录(该目录的内容请更新.)第一章软件设计介绍 1第二章软件开发平台简介 1第三章 软件设计的内容 23.1 绘制圆形（A1） 23.1.1设计题目及要求 23.1.2逻辑功能程序 23.1.3结果及完善方向 23.2 双极型晶体管基区少子浓度分布（A2） 43.2.1设计题目及要求 43.2.2设计背景基础 43.2.3逻辑功能程序 43.2.4结果及分析 53.3 PN结势垒区内电场分布和碰撞电离率随反偏电压的变化关系（A3） 63.3.1设计题目及要求 63.3.2设计物理基础背景 63.3.3设计思想 83.3.4逻辑功能程序 83.3.5结果及完善方向 103.4 雪崩倍增因子外加随外加反偏电压的变化关系（A4） 133.4.1设计题目及要求 133.4.2物理背景知识 133.3.3设计思想 133.4.4逻辑功能程序 133.4.5结果及分析 183.5 击穿电压随P区和N区浓度的变化关系（A5） 193.5.1设计题目及要求 193.5.2设计物理背景 193.5.3逻辑功能程序 203.5.4结果及分析 253.6 MOSFETSPICE模型的开发（B1） 253.6.1设计题目及要求 253.6.2设计物理基础 263.6.3逻辑功能程序 293.6.4结果及分析 34第四章心得体会 37软件设计实验介绍课程编号：B0465011C课内周数：两周适用专业：微电子学一、所涉及的课程及知识点涉及的课程：第6学期之前的专业基础课程。知识点：专业基础课程中所学的知识点。二、目的与任务目的：通过软件设计，培养学生的实践能力和创新精神，加强学生对专业基础课程的理解和掌握，加强学生高级语言编程能力、应用软件以及仿真能力。任务：选择以下任一模块进行设计：Matlab软件仿真、C语言及应用。三、要求软件设计总评成绩包括3项：平时（包括点名，占总成绩的20%）程序验收占总成绩的50%软件报告（占总成绩的30%）（内容……）软件报告截至日期为2011.05.13，打包发邮件给指导教师，应包括软件设计报告、原文件、数据文件等，注意不要包含Debug等调试生成的文件夹，如果有请删除后再打包发邮件。请班长将所有同学的电子档收齐后一起发，或者U盘拷贝、光盘刻录。1、目录结构建议：B060406软件设计/B06040645-宋庆伟-软件设计/*.*2、文件名建议采用打包文件中的样式B05040645-宋庆伟-软件设计.rar3、软件设计报告格式以及文件命名方式见打包文件中的文件B05040645-宋庆伟-软件设计报告.doc4、注意检查文件版本：Word2007以上时请另存为Word兼容格式，使Word2000以上都能打开。第二章软件开发平台简介第三章软件设计的内容3.1矩阵运算3.1.1设计题目及要求如果给出两个矩阵，，执行下面的矩阵运算命令。（1）和分别是多少（其中I为单位矩阵）？（2）和将分别给出什么结果，它们是否相同？为什么？3.1.2逻辑功能程序此处请粘贴程序.3.1.3运行结果此处清粘贴运行结果.并对运行结果进行分析说明。下同。3.1.4实验分析针对该实验中应用的语句等软件功能进行说明。下同。3.2圆形的绘制3.2.1设计题目及要求请绘制出一个圆形，要求用函数实现。3.2.2逻辑功能程序3.2.3运行结果3.2.4实验分析3.3双极型晶体管基区少子浓度分布3.3.1设计题目及要求试绘出缓变基区的杂质分布为：=1\*GB3①；=2\*GB3②时，基区的少子浓度分布图，并能清楚解释各参量对少子浓度分布函数的影响。3.3.2设计背景基础当晶体管偏置在有源放大区时，VC<0且|VC|>>kT/q，集电结边缘处电子密度为零，即x=WB，nB(WB)=0。由此边界条件，得到缓变基区少子浓度分布函数：假定：InE=0.01mA；DnB=2cm2/s；WB=0.05um；q=1.6e-19C3.3.3逻辑功能程序3.3.4运行结果3.3.5实验分析3.4PN结势垒区内电场分布和碰撞电离率随反偏电压的变化关系3.4.1设计题目及要求PN结势垒区内电场分布和碰撞电离率随反偏电压的变化关系（1）基本目标：突变结分析

（2）标准目标：突变结＋线性缓变结分析3.4.2设计物理基础背景确定PN结势垒区内电场分布和碰撞电离率随反偏电压的变化关系(1)突变结势垒区内电场分布分析内建电势（1-1）N区耗尽区宽度（1-2）P区耗尽区宽度，（1-3）其中，为反偏电压，约化浓度电场强度在耗尽区中的变化关系如下式（1-4）、（1-5）所示：()（1-4）()（1-5）且在处达到最大值（1-6）(2)线性缓变结电场分布分析内建电势（1-7）其中，杂质浓度梯度为常数，不妨取耗尽区宽度（1-8）电场强度在处达到最大值（1-9）电场强度在耗尽区的变化关系为（1-10）(3)碰撞电离率随反偏电压的变化关系碰撞电离率（1-11）碰撞电离率表达式中的常数值材料电子空穴硅1代入上式（1-11），得：电子碰撞电离率（1-12）空穴碰撞电离率（1-13）附：，V3.4.3设计思想使用函数E（V）来作图，通过改变外加反偏电压，传入不同的外加电压V值做出不同偏压下的曲线。3.4.4逻辑功能程序3.4.5运行结果3.4.6实验分析3.5确定雪崩倍增因子外加随外加反偏电压的变化关系。3.5.1设计题目及要求确定雪崩倍增因子外加随外加反偏电压的变化关系。分析突变结分析线性缓变结3.5.2设计背景知识确定给定反偏电压下的电子和空穴雪崩倍增因子空穴雪崩倍增因子（2-1）电子雪崩倍增因子（2-2）3.5.3逻辑功能程序3.5.4运行结果3.5.5实验分析3.6确定击穿电压随P区和N区浓度的变化关系。3.6.1实验题目及要求确定击穿电压随P区和N区浓度的变化关系。基本目标：突变结分析

（2）标准目标：突变结＋线性缓变结分析3.6.2设计背景知识利用碰撞电离率积分方法确定击穿电压PN结的击穿电压，以及击穿时候的最高电场碰撞电离率依赖于电场强度，随着反偏电压的增加，不断增大直至发生击穿，此时的电场强度为。发生雪崩击穿的条件为，即上式（2-1）、（2-2）中的积分趋于1，雪崩击穿条件可写为（3-1）或者（3-