sdevice部分包含一下几个部分:
File section
Electrode section
Physics section
Plot section
Math section
Solve section
其中File,physics,plot,Math部分,初学者基本不用管,不同模型之间可能physics部分所用到的物理模型不一样(光电,热,射频之类)。主要改变的就是电极设置Electrode,和求解方案Solve的设置。
以下是电极规格示例:
Electrode {
{ Name="source" Voltage=0.0 }
{ Name="drain" Voltage=0.0 Resistor=100 }
{ Name="gate" Voltage=0.0 Barrier=-0.55 }
{ Name="base" Voltage=0.0 Current=0. }
{ Name="HEMTgate" Voltage=0.0 Schottky Barrier=0.78 }
{ Name="floating_gate" Voltage=0.0 charge=0. }
}
注释如下:
Electrode {
{ Name="source" Voltage=0.0 }
{ Name="drain" Voltage=0.0 Resistor=100 }
//由于与电路节点的连接必须是电阻性的,因此Sentaurus设备会将电极转换为电阻值为0.001Ω的电阻接点。
// 您可以通过明确指定来改变集总电阻值。100Ω电阻连接到漏极触点。对于2D器件,电阻值以Ω*μm单位定义。
{ Name="gate" Voltage=0.0 Barrier=-0.55 }
//定义了金属和内部参考半导体之间的功函数差异。还可以根据情况定义材料。 这将静电势移动了指定值,
//psi(栅极)= Vgate - 势垒,从而允许您模拟重掺杂多晶硅栅极的存在,而不存在于器件结构中。
{ Name="base" Voltage=0.0 Current=0. }
//基本定义中的Current语句声明电极连接到理想电流源而不是电压源,因此允许您在Solve部分中增加电流。
{ Name="HEMTgate" Voltage=0.0 Schottky Barrier=0.78 }
//接触HEMTgate被声明为具有0.78eV的预定势垒高度的肖特基接触。
{ Name="floating_gate" Voltage=0.0 charge=0. }
//最后一个例子说明了连接浮动半导体区域的电极floating_gate的电荷规格。
}
Solve {
*- Buildup of initial solution:
Coupled(Iterations=100){ Poisson }//为了确保收敛,初始泊松方程求解允许多达100次迭代。
Coupled{ Poisson Electron Hole } //求解泊松电子和空穴
*- Bias drain to target bias
Quasistationary(
InitialStep=0.01 MinStep=1e-5 MaxStep=0.2
Goal{ Name="drain" Voltage= 0.05 }
){ Coupled{ Poisson Electron Hole } }
// InitialStep,MinStep和MaxStep参数用于控制迭代过程,决定模拟器如何接近最终目标。 通常,这不是
//一次完成的,而是反复使用虚拟时间尺度。 实际上,准静态声明将内部变量t从0增加到1,并计算每一步的相
//应(漏极)偏差为:
//V(t)=Vinitial - t * (Vgoal - Vinitial)
*- Gate voltage sweep
Quasistationary(
InitialStep=1e-3 MinStep=1e-5 MaxStep=0.05 Increment=1.41 Decrement=2.
Goal{ Name="gate" Voltage= 1.5 }
){ Coupled{ Poisson Electron Hole } }
}
//第二准静态语句将栅极电压升高到1.5V。在栅极偏置斜坡期间,漏极电压保持在0.05V。 根据上一步的结果,
//步长自动增大或减小。 如果上一步操作成功,Sentaurus设备根据以下公式将渐进过程中的给定增量应用于时
//间步骤:
//step(i) = min (step(i-1) * Increment, MaxStep)
//因此,步长不能超过MaxStep。
//如果上一个偏差步骤未能收敛,则步长减小一个由递减决定的因子(递增和递减均为2的缺省值)。
//如果步长减小到小于MinStep的值,则扫描将中止并且达到模拟失败收敛的结论。
其他求解标准语法:
1、AlGaAs-InGaAs界面的电子表面复合率如何上升:
Quasistationary (
Goal {MaterialInterface = "AlGaAs/InGaAs"
Model = "SurfaceRecombination"
Parameter = "S0_e"
Value = 1e5}
) { Coupled { poisson electron hole } }
2、环境温度升高的语法:
Quasistationary (
Goal { Model="DeviceTemperature" Parameter="Temperature" Value=400.}
) { Coupled { poisson electron hole } }