半导体器件基础实验
1. 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。
2. 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
3. 实验内容
1. N 区浓度对 IV 曲线及结构的影响
6e18
6e10
N型轻掺杂浓度为6e10
# (c) Silvaco Inc., 2013 go atlas
mesh space.mult=1.0 #绘制x向网格
x.meshloc=0.00 spac=0.5 x.meshloc=3.00 spac=0.2 x.meshloc=5.00 spac=0.25 x.meshloc=7.00 spac=0.25 x.meshloc=9.00 spac=0.2 x.meshloc=12.00 spac=0.5 #绘制y向网格
y.meshloc=0.00 spac=0.1 y.meshloc=1.00 spac=0.1 y.meshloc=2.00 spac=0.2 y.meshloc=5.00 spac=0.4
# 用硅半导体作衬底 region num=1 silicon # 定义电极
electr name=anode x.min=5 length=2 electr name=cathode bot
#.... N-epi doping N型掺杂 doping n.typeconc=6e10 uniform
#.... Guardring doping P型掺杂
doping p.typeconc=1e19 x.min=0 x.max=3 junc=1 rat=0.6 gauss doping p.typeconc=1e19 x.min=9 x.max=12 junc=1 rat=0.6 gauss
#.... N+ doping N型重掺杂浓度21
doping n.typeconc=1e21x.min=0 x.max=12 y.top=2 y.bottom=5 uniform # 存储结构文件并展示
save outf=diodeex01_0.str
tonyplot diodeex01_0.str -set diodeex01_0.set
#功函数为4.97的情况
model conmobfldmobsrh auger bgn contact name=anode workf=4.97 # 对电极加电压为0v solve init
method newton #保存数据文件并展示
log outfile=diodeex01.log
solve vanode=-1 vstep=0.05 vfinal=1 name=anode tonyplot diodeex01.log -set diodeex01_log.set quit
掺杂浓度变小,导电能力减弱,电流减小。
2、改变金属功函数
功函数为6
功函数为6.3
功函数为6.5
# (c) Silvaco Inc., 2013
go atlas #go用来退出和启动atlas仿真器
mesh space.mult=1.0
#设置初始网格均匀分布,为0.1微米 #
x.mesh loc=0.00 spac=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.mesh loc=3.00 spac=0.2 x.mesh loc=5.00 spac=0.25 x.mesh loc=7.00 spac=0.25