低温多晶硅发射极晶体管电流增益模型和模拟

本文考虑禁带变窄效应、载流子冻析效应和多晶硅/单晶硅界面复合与氧化层隧穿效应,采用有效复合速度方法,建立了多晶硅发射极晶体管电流增益的温度关系模型。模拟计算结果与实验符合较好。

多晶硅发射极晶体管的低温频率特性研究

本文考虑低温下半导体中载流子冻析效应和浅能级杂质的陷阱效应等因素,分析了多晶硅发射极晶体管的低温频率特性。研究表明,受载流子冻析效应的影响,基区电阻在低温下随温度下降接近于指数上升,使晶体管的频率性能变环;而由于浅能级杂质的陷阱效应,低温下基区和发射区渡越时间变长,截止频率下降。这些因素在低温器件设计中应予重视。

高反压器件终端结构模拟中耗尽层的先验估计

从基本半导体方程出发,用奇异摄动方法建立了适用于终端结构模拟的数学模型,然后,采用上、下解方法对牦尽层边界给出了一个先验估计,克服了迭代计算耗尽层边界时,由于初值选得过大或过小造成的电场、电位围绕期望值波动的现象。最后,给出了一个数值例子。

77K MOSFET计算机模拟增量限制方法

对低温器件计算机模拟方法作了具体的考虑。从求解变量和半导体物理意义出发，数值计算结果事先有一个定性范围，如果每一次循环的迭代初值都修正到这个数值范围内，那么选代过程将以更快的速度接近真解。提出了适用于低温半导体器件计算机模拟的增量限制方法，并且将该方法插入ＭＩＮＩＭＯＳ４．０进行了数值实验。结果表明，设置增量限制能保证低温半导体器件模拟的数值收敛性，并巨有较快的收敛速度。

半导体器件模型的改进迭代方法

考虑的半导体器件模型以Slotboom变量和电势为求解变量。求解泊松方程时,电子和空穴浓度由电流连续性方程的解得到,因而泊松方程是线性的,因此可以获得较满意的泊松方程的解,从而提高计算结果的精度。另外,在每—次Gummel循环开始,迭代初值进行一次修正,即经过Gummel迭代得到的电子和空穴浓度值,不直接用作下一次迭代的初值,而先进行极小化处理,从而加快了收敛速度。最后,给出了一个数值例子。

pnpn结构器件模型的分析与模拟

将基本半导体方程归一化为奇异振动问题，采用渐近和数值技术，研究了ｐｎｐｎ结构器件模型解的分歧现象，确定了模型解唯一以及模型解出现Ｓ分歧的歧点，由此获得了Ｊ－Ｕ渐近解析表达式。实际例子表明，所获Ｊ－Ｕ的解析式与数值解结果一致。