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4H-SiC PIN二极管的正向特性计算模型

提出了一种基于双极性扩散方程的PIN二极管的一维物理计算模型。该模型主要针对PIN二极管的正向温度特性研究,考虑了载流子扩散系数、载流子迁移率、禁带变窄效应、载流子寿命随温度变化的影响。介绍了双极性扩散方程的傅里叶级数解,利用方程的傅里叶级数解推导得到一组微分方程,并采用迭代法求解。利用该模型计算分析了4H-SiC PIN二极管在298~498 K温度下的正向电学特性,分析了PIN二极管的PN结处的电子电流和空穴电流的分布,结合S...

n型异质结背接触太阳电池前表面的场钝化

利用Silvaco-TCAD仿真软件建立二维模型,对n型异质结背接触(HBC)单晶硅太阳电池前表面场进行模拟研究。通过在n型单晶硅衬底正面分别引入一层较薄的本征非晶硅层和一层n^+非晶硅层对电池前表面进行高质量的场钝化,分析了n^+非晶硅层的厚度和掺杂浓度以及本征非晶硅层的厚度和带隙宽度对电池电学性能的影响。模拟结果表明:当n+非晶硅层厚度小于6 nm,掺杂浓度为1×10^19 cm^-3,本征非晶硅层的厚度为3 nm,带隙宽度大于1.5 eV时,电池前...

应用于半导体器件钝化的类金刚石膜仿真模型的建立

为建立类金刚石膜材料仿真模型,采用PECVD法在石英及硅衬底沉积出适用于功率半导体器件钝化的类金刚石膜,借助光谱吸收法测量其禁带宽度,结合材料电特性、能带结构及其与衬底的相互作用,将材料在Silvaco ATLAS器件仿真系统中重现。结果表明,材料模型的电特性仿真数据与实验数据相关性达0.9以上。该仿真模型可应用于优化类金刚石膜钝化工艺,研究类金刚石膜材料掺杂特性。

基于Silvaco Atlas的SOI器件性能仿真研究

本文主要针对SOI器件结构展开研究,对于SOIMOS器件的结果和特性进行分析,讨论,并利用SILVACO TCAD软件来对SOI的器件结构与性能进行仿真,与研究分析结果进行比对,可以看出SOI器件能够有效改善MOS器件的阈值和亚阈值特性。

应用于半导体器件钝化的类金刚石膜仿真模型的建立

为建立类金刚石膜材料仿真模型,采用PECVD法在石英及硅衬底沉积出适用于功率半导体器件钝化的类金刚石膜,借助光谱吸收法测量其禁带宽度,结合材料电特性、能带结构及其与衬底的相互作用,将材料在Silvaco ATLAS器件仿真系统中重现。结果表明,材料模型的电特性仿真数据与实验数据相关性达0.9以上。该仿真模型可应用于优化类金刚石膜钝化工艺,研究类金刚石膜材料掺杂特性。

JTE结构4H-SiC肖特基二极管的研究

借助半导体仿真软件Silvaco,仿真一种具有结终端扩展（JTE）结构的碳化硅（SiC）肖特基二极管（SBD）。其机理是通过JTE结构降低肖特基结边缘的电场集中效应,从而优化肖特基二极管的反向耐压能力。研究JTE区深度、宽度及掺杂浓度对碳化硅肖特基二极管的反向耐压的影响。通过优化结终端结构的结构参数使碳化硅肖特基二极管的反向耐压特性达到更好的性能要求。

高锗组分PIN锗硅光电探测器设计与模拟

介绍了Si1-xGex合金材料在制作新型光电子器件方面的重要作用,描述了应变SiGe层的特性,包括其临界厚度与Ge组分的关系、能带变窄、折射率增加,以及应变SiGe层的亚稳态特性。设计了应变锗硅缓冲层上的高Ge组分PIN光电探测器的外延材料和结构,采用Silvaco软件分别对光电探测器的器件结构、光谱响应、响应电流及其随入射光功率的变化、器件的暗电流进行了模拟,结果显示,探测器有源区面积增大,其响应电流也增大,且暗电流比其响应电流小...

集成门极换流晶闸管的工艺模拟

主要介绍利用silvaco软件对集成门集换流晶闸管IGCT（Inregrated Gate Commutated Thyrister）进行工艺模拟。利用siavaco软件中的Athena对IGCT进行建模，并对工艺参数进行提取和优化，从而达到工艺要求。

基区Ge组分分布对SiGe HBTs热学特性的影响

基区Ge组分的加入可以改善SiGe HBT的直流特性、频率特性和噪声特性,但Ge组分及其分布对HBT热学特性的影响报道还很少.本文利用SILVACO半导体器件仿真工具,建立了多指SiGe HBT模型,对基区具有不同Ge组分梯度结构的SiGe HBTs的热学特性和电学特性的热稳定性进行了研究.研究发现,在Ge组分总量一定的条件下,随着Ge组分梯度的增大,器件的特征频率明显提高,增益β和特征频率fΤ随温度变化变弱,器件温度分布的均匀性变好,但增益变小;而基区...

绒面结构太阳能电池的数值仿真

硅太阳能电池表面绒面的光陷阱可以使光在其中经历多次反射和折射,从而尽量减少光的反射损耗.为了提高太阳能电池的转换效率和降低成本,采用光陷阱是一种很有效的方法,如绒面太阳毹电池可使入射光的反射率减小到10％左右.将用碱腐蚀法得到的绒面结构进行简化,建立了绒面太阳能电池的计算模型,并用Silvaco TCAD软件进行计算.计算出了可用光电流和量子效率曲线,并与光滑表面太阳能电池进行了比较.通过加载单色光,比较了绒面电池和光...

GaInSb单结热光伏电池的设计与优化

使用Silvaco/Atlas软件设计、模拟并优化了GaInSb/GaSb单结热光伏电池,研究了器件材料厚度和掺杂浓度对电池性能的影响。主要从最大输出功率（Pm）、开路电压（Voc）和短路电流（Isc）这三个参数表征并分析电池器件的优劣。器件厚度主要通过对入射光的吸收率和光生载流子的收集效率影响热光伏电池的性能。而掺杂浓度对于热光伏电池特性的影响主要是从复合机制以及少子迁移率等方面体现。最后得到了优化后的器件结构。

碲镉汞长波探测器暗电流优化模拟

报道了利用Silvaco软件对Hg1-xCdxTe（x=0．22）n—on—P型长波探测器的模拟仿真结果。采用二维简化pn结模型，以品质因子ROA为标准，模拟计算了载流子寿命、缺陷密度、表面态、P区受主浓度、P区厚度、n区厚度宽度对暗电流的影响，得出在良好的品质因子范围内各个参量可以接受的范围。并针对重要参量利用软件对其复合速率，电流分布，载流子浓度等进行了详细模拟分析，为探测器设计制备提供了参考。

基于非等温能量平衡模型的GTR二次击穿特性研究

基于非等温能量平衡传输模型,利用Silvaco-TCAD全面系统地分析了发射区半宽度（LE）、发射区边缘刻蚀结构以及浮空发射区结构对NPN型硅大功率晶体管（GTR）直流正偏二次击穿特性的影响。结果表明：当LE为130μm时,GTR直流正偏二次击穿临界点电压（VSB）最高。对于LE为150μm的GTR,当发射区边缘横向刻蚀距离为10μm时,对直流正偏二次击穿的改善效果最好。当浮空发射区与发射区边缘间距减小到17μm时,浮空发射区开始发挥改善直流正偏二次...