TCAD 表面電荷のシミュレーション

SDEVICE編集

基本的な情報はmanual/sdevice_ug.pdf/chapter17にあります．

bulk damageやsurface damageについて書いてありますが，ここでは表面電荷の置き方について．

電荷を置くには，sdevice_des.cmdに下のようなPhysicsの項目を足します．

Physics (Material="Oxide"){
    Charge (Conc=<float>[cm-3])
}

Materialの所は，Material / Region / MaterialInterface / RegionInterface に変えられます．

因みにbulk damageの場合はChargeの所がTrapsになりますが，どこの領域かを指定する初めの所は共通です．

Interfaceの場合は下のように2つのMaterialをスラッシュで区切って指定します．

Physics (MaterialInterface="Oxide/Silicon"){
    Charge (Uniform (or) Gaussian
          Conc=<float>[cm-2]
          SpaceMid=<vector>[um]
          SpaceSig=<vector>[um])
}

MateirialやRegionで領域を指定した場合は，変数はConc(concentration)のみ．

Interfaceを指定した場合はUniformならConcのみ．GaussianならSpaceMid/SpaceSigを指定して分布を決定．

Gaussianの中心値の座標をSpaceMidで指定し，自分で決めた1σ分離れた座標をSpaceSigで指定します．

concentrationを実際にどの程度に設定するべきかは調査中です．

次に示す例ではちょうど変化が見える値を採用しています．

ダイオードの例

下のようなダイオードを用意しました．

sde file : /home/swada/work/Sentaurus/TCAD_WS_2/sde_dvs.cmd

上から酸化膜(Oxide)，n+電極(P:1e+20)，p bulk(B:1e+12)，p+電極(B:1e+20)．

sdeviceに

Physics (MaterialInterface="Oxide/Silicon") {
 Charge(Conc=2.5e10)
}

を書く前後でIVシミュレーションを行い，eDencity分布を比較します．

前 sdevice file : /home/swada/work/Sentaurus/TCAD_WS_2/IV_des.cmd

後 sdevice file : /home/swada/work/Sentaurus/TCAD_WS_2/IVirrad_des.cmd

Oxide/Silicon境界にプラス電荷を置いたため，境界に電子が集まっているのが見えます．

CVシミュレーションについても同様にsdevice fileを用意しました．

前 sdevice file : /home/swada/work/Sentaurus/TCAD_WS_2/CV_des.cmd

後 sdevice file : /home/swada/work/Sentaurus/TCAD_WS_2/CVirrad_des.cmd

IV測定とCV測定の結果を前後で比較してみます．

電荷を置いたことによって変化が生じているのが分かります．

-- Atlasj Silicon - 2018-08-28

Comments