но) розбитий на 2000 тисячі точок. Так як ми ведемо розрахунок дискретного приладу, то емітерний і базовий електроди розташовуються зверху транзистора, а колекторний знизу (див. рис. 2.33). При цьому ліва і права межа положення електродів визначаються з даних легування, отриманих в ході виконання розрахунку з використанням MergIC. Відразу відзначимо, що SemSim не дозволяє змінювати напругу одночасно на двох електродах, тому для моделювання біполярного транзистора буде використовуватися тільки половина сформованої структури.
На емітер і колекторі були задані постійні напруги - 0В і 5В відповідно, а на базі було задано зміна напруги починаючи з 0.2В і до 1.175В з кроком 0.025В. Цей режим відповідає отриманню вхідної характеристики транзистора в схемі з загальним емітером. Результати розрахунку представлені на рис. (2.352.38).
Час, що витрачається на створення та розрахунок проекту, коливається від 2 до 30 хв.
Моделювання діода . Project tree проекту наведено на рис. 2.39. Розрахунок здійснювався з урахуванням процесу ударної іонізації. У результаті розрахунку була отримана повна вольт-амперна характеристика діода. Для зменшення часу розрахунку і поліпшення якості характеристик розрахунок було проведено в три стадії: по-перше, було вироблено грубе моделювання приладу з великим кроком зміни напруги з метою виявлення зразкової області, в якій відбувається пробій; потім, з більш дрібним кроком зміни напруги, були прораховані область пробою і область відповідна прямої гілки вольт-амперної характеристики. Слід зазначити, що різниця між цими проектами полягає тільки в значеннях параметрів поддіректіви IV-data директиви IV-data.
Відзначимо, що для врахування в ході розрахунку процесу ударної іонізації необхідно в директиві Physical models додати параметр Impact ionization і зробити його рівним одиниці. При цьому в ході розрахунку автоматично будуть використовуватися встановлені за умовчанням показники і коефіцієнти ударної іонізації. Для того щоб змінити їх необхідно додати в Project tree директиву Impact ionization , яка, у свою чергу, містить дві поддіректіви Impact ionization exponents і Impact ionization coefficients. Змінюючи параметри цих директив можна підганяти процес ударної іонізації під конкретний прилад.
Аналітичний розрахунок зворотного гілки діода з урахуванням ефекту ударної іонізації вкрай складний і вимагає великих витрат часу. Тому при розрахунку курсового проекту він не виконується.
Для моделювання електрода затвора був обраний спеціальний тип електрода, описуваний поддіректівой Gate директиви Electrodes . Цей вибір обумовлений тим, що в даному типі електродів передбачено наявність оксидної плівки під затвором, що є необхідною умовою формування МОП-транзистора. Ніяким іншим спосіб сформувати оксидну плівку не вдасться (якби вона була створена при використанні SiDif, то при збиранні приладу в MergIC вона була б видалена, оскільки SemSim не підтримує непланарние структури). Крім того, наявність плівки призводить до появи ряду ефектів, які можна врахувати за допомогою інших параметрів поддіректіви Gate ( наприклад, накопичення заряду на поверхні плівки).
Параметри поддіректіви IV-data , представленої на рис. 2.47, задані таким чином, щоб зробити розрахунок сток-затворної характеристики МОП-транзистора.
Існує ще один спосіб повного моделювання напівпровідникового приладу. Він побудований на застосуванні в проекті SemSim директиви і поддіректіви Analytical Doping Data, яка дозволяє задати розподіл домішки в елементі аналітичним шляхом.
Так як моделювання приладу в MicroTec здійснюється на основі вирішення фундаментальних рівнянь, то можна припустити, що за допомогою цієї програми цілком можливе перевірити якість застосовуваних для розрахунку аналітичних моделей (за рахунок порівняння результатів), а також провести дослідження щодо деяких спірних моментів в описі теорії фізики напівпровідників. Розглянемо два таких моменти. Перший пов'язаний з описом розподілу неосновних носіїв заряду, в даному випадку електронів, у базі біполярного транзистора. Згідно роботі [18], концентрація електронів близько колекторного кінця бази (точніше близько колекторного ОПЗ) npn транзистора повинна падати нижче їх рівноважної концентрації в базі. Але, якщо це правда, то звідки в транзисторі беруться такі великі щільності струмів (порядку декількох тисяч А/см 2). На рис. 2.60 представлено отримане в ході моделювання розподіл електронів в базі транзистора. Як видно з знайдених значень, концентрація неосно...
