半导体的一个现象现象现象现象,广泛广泛物理技术领域领域并产生产生产生影响参考文献1),本文个个188金宝搏优惠®P-i-n二极二极管(又二极二极二极二极)对对辐射辐射电子响应。自c188金宝搏优惠omsol多物理学®5.5版本,半导体半导体此案例。。
定义全局时间参数
为了研究瞬态响应,我们我们时间定义参数参数参数t
,并用参数参数和速率速率速率gr
来定义全局分段函数PW1
,该函数模型描述了个三角脉冲的峰值。。
使用时间参数t
和与瞬态速率gr
定义全局参数。
全局分段函数PW1
描述了个单位三角脉。。
稳态求解器时间参数t
可以识别相同名称的变量变量t
。因此,我们我们相同表达式表达式gr
,方便地产生,而而速率。。。。
产生速率的瞬态表达式gr
可用于研究和瞬态。。
在稳态中,可以可以设置参数参数t
的值来调整剂量。
反向偏置二极管
p-i-n二极管300UM厚厚构成,其构成构成如下。。。
p-i-n二极管的。。
p-i-n二极管偏置到到到偏置偏置,以以产生。这是通过通过模型中的稳态研究研究完成的的的。。。根据全局全局t
的值为0 [S]
,因此因此辐射为((辐射辐射)。)
参考文献的场有关的迁移率模型方程组极度非线性难以求解。。幸运幸运幸运的的的是,我们是是是的幸运,我们我们多多多种种种种种方法方法方法CP
设置为假设迁移率场无关。,有助于这样这样这样这样电压电压v0
1000V工作工作。。。。。。。。。
通过将连续参数CP
设置零,对与无关的迁移率第一次扫描。。
通过这,还还连续性预测从的的的常数更改为线性。线性选项通过加速扫描,并电压下一个参数估计初始预估值。默认默认常数则将一个扫描预估值预估值预估值,这这初始初始一种种较为较为保守保守的的的方法方法。在在大多数情况下下下下下下下下下,此此则保守。
选择线性预测器。
当对无关迁移率电压电压扫描,我们之后之后之后组解组解用作与场场有关的全全迁移率迁移率模型的的初始初始初始预估值预估值预估值。。这一过程过程参数化扫描”节点将扫描参数v0
与扫描参数指数
配对来完成。
将扫描参数指数
与扫描电压参数v0
配对。
然后,在步骤1:稳态节点的设置使用使用手动”选项,将将指数
选择为与个v0
值对应的解。
为每电压值输入解。
可以后,可以绘制流子的的的累积累积累积累积,如累积累积累积累积累积累积累积累积累积累积累积累积。。可以可以可以可以可以可以可以看到看到看到看到看到累积累积累积累积,在
((((()((和(((),)
稳态响应
1000v时完全反向偏置偏置t
在全局表中定义为0 [S]
。,脉冲函,脉冲函PW1(T/TP)
为,并且,并且辐射gr
的产生为。指定指定非零,只辐射辐射辐射参数参数参数参数t
设置为脉冲时间TP
,脉冲函数PW1(T/TP)
就是了。,可以可以参数参数参数参数radsi
指定剂量率,单位:rad(si)/s。
将时间参数t
设置为脉冲时间TP
,然后使用参数radsi
指定剂量率。
我们看到,对于,与率场迁移率产生个意思的的结果结果。但是但是但是,这但是但是但是这这使使方程组方程组极度非线性非线性并且难以难以难以过程个第一阶段阶段是迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率是迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率迁移率是是是是是解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决解决了了这这这一一难题难题。。。在在在当前通过使用个完全的个体研究解决这个难题。
由于问题非的,使用,使用瞬态牛顿求解器速度理想二次。反,这过来过来,这这radsi
采取的小对于这种,我们情况情况使用带有适当阻尼的的恒定牛顿选项替代,在,在参数1节点我们求解器了一的的初始步长初始步长初始步长安德森(((),并迭代历史历史信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息信息
使用阻尼系数的常数牛顿法和安德森加速度方案解决非线性。
优化连续解器的步长。
计算后,绘制几电离速率的电场空穴密度分布图分布图
(((电场左))和和密度()的的响应
在下载流子分离电场在在管中减小相应的的较较小小小小漂移速度导致导致载流子流子在在在同同本体区域区域中中中中介绍。
瞬态响应
完成稳态,我们我们来研究文献文献文献文献中给出三角波脉冲辐射效应。该波形波形由脉冲函脉冲函脉冲函脉冲函PW1(T/TP)
提供,具有具有单位高度峰值剂量率参数参数radsi
指定,rad si)/s rad si。。条件是解解提供提供的,并且的的的的的的的的的并且整体整体变量变量而言言言言言言的容差调整为1E-8
,并并变量使用基于初始值缩放。,我们,我们使用事件接口来施加结束时斜率的。。
使用事件接口标记冲的结束。
将瞬态解器容差调整到1E-8
,并并研究的初始初始。。
对因变量使用基于初始值的缩放。
瞬态研究显示,与小剂量率结果((曲线相比相比相比相比,较相比相比相比相比相比剂量率((下方曲线)的的的的的
光电流响应表明表明,与小剂量蓝色蓝色相比相比相比相比相比相比相比,较大相比相比大大剂量率)
通过下图和流子浓度可以可以现象现象当电子空穴被被电场沿沿沿相反相反的方向方向时时时时时时时时时时得,因此,载流子载流子区域停留更。。。
本体中电场小。
(((((左左),)和电子右)载流子载流子发生。。
如上所述,使用c188金宝搏优惠omsolMultiphysics®中中处理工具,我们工具,我们可以地绘制一
空穴密度(z(((())和速度颜色颜色)随时间y(轴)变化变化汇总图。。
结论
p-i-n二极管博文博文博文二极管其电离和和响应响应案例案例案例教程教程教程展示展示了仿真仿真技术技术
下一步
单击下面按钮,尝试自己动手(请注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意注意需188金宝搏优惠要使用使用使用有效的的许可证登录登录登录登录到到到到到到到到到到帐户帐户帐户帐户帐户帐户帐户帐户才才才才能能能mph文件):
参考文献
- C.W. Gwyn,D.L。Scharfetter和J.L. Wirth,“半导体接线设备中辐射效应的分析”,IEEE核和太空辐射效应会议,俄亥俄州哥伦布,1967年7月10日至14日。
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