IV simulation

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-- Atlasj Silicon - 2018-06-24

sdevice(Sentaurus Device)は、さまざまな半導体デバイスの電気的、熱的、および光学的特性をシミュレートできる、半導体デバイスシミュレータ。

IV測定のシミュレーションを行うためのプログラムの動かし方、中身について紹介を行う。

サンプルは以下の場所にある。

sde

cp

sdevice

cp

cd ~

mkdir plot

まずはとにかく走らせてみる。

今回はsdeに変数はないため、特にswb上で設定する必要はない。(変数は"@"で囲まれている。)

sdeviceのアイコンの下のセルを右クリックして一番上のadd parameter をクリック。

Parameter "Vop"/Default Value "-30"と入力　-> ok

走らせたいセルをクリックし、青色になったことを確認。

ツールバー上の走っている人をクリックすると、runが始まる。

セルが青ー＞緑ー＞代々になったらrunが完了。

完了したら走らせたセルをクリック。

青状態になったら、ツールバーの”目”のマークをクリック。(svisualの立ち上げ)

ElectronodeP のOutVoltageをx軸/をy軸に設定。

今回は図の位置に電圧をかけた場合のシミュレーションを行った。

ここから中身について。

Sdeviceは以下の構造から構成される。(今回はDevice mode)

・File

・Electronode

・Physics

・Math

・Plot

・Solve

プログラムの書き方は主に二種類あり、Device ModeとMixed Mode。

Mixd ModeはDeviceを一つの構造として、複数の構造を持たせた状態でシミュレーションを行うことができる。

今回はDeviceは一つだが、このmodeで行う。

まずはDeviceの設定。

Device の後に任意の名前を指定し、"{","}"で書こうと一つの構造になる。今回はDevice　PIXELの中身はElectronode/File/Physicsから構成されている。

Electronode

電極の設定。sdeなどで作った半導体に割り当てた電極名を指定することで測定のシミュレーションを行うことができる。

File

読み込むファイル、及び今回のアウトプットするファイルの指定。

読み込むファイルは拡張子“.tdr”,".msh"。

今回生成されるplotはplot/の中に生成される。

Physics

今回の物理的なシミュレーションの指定。

移動度の設定。温度/MI粒子/放射線損傷など、半導体センサーに細かな条件を加えることができる。

温度は300[K]。

Mobilityは

Recombinationは不純物濃度などの動きをしていする方程式を指定している。

Math

シミュレーションするときの条件設定。

Plot

今回アウトプットとして出力される値の一覧。

IVシミュレーションに必要なパラメータではなく、

Solve

解析の手法を選択。

IV測定、CV測定、時間変移など必要に応じてシミュレーションを行う。

以下はElectronodePに電圧をかけていく様子。

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