半导体模块更新

对于半导体模块的用户,comsol多物理188金宝搏优惠®版本5.3带来新的Schrödinger方程量子机械问题以及几种新模型的物理界面。在下面的其他详细信息中查看这些半导体模块更新。

新物理接口:Schrödinger方程

新添加Schrödinger方程界面解决了1D,2D和3D中的一般量子机械问题的单粒子schrödinger方程,以及在包膜函数近似下量子限制系统中的电子和孔波函数。实施适当的边界条件和研究类型,以便您轻松建立模型并在各种情况下计算相关数量,例如绑定状态的特征力,Quasibound态的衰减率,传输和反射系数,谐振隧道条件,谐振隧道条件,以及超晶格结构的有效带隙。半导体模块中包含了两个新示例,这些示例有助于说明这些内置功能的使用。

量子线中的quasibound状态的衰变。
波数据包具有谐波电位。
超级晶格中的Bloch波函数。
通过一维双屏障的谐振隧道。


应用程序库的路径,用于建模Schrödinger方程的示例:
semiconductor_module/verification_examples/double_barrier_1d

其他绩效改进

电流驱动的金属触点

对于具有电流驱动金属接触边界条件的模型,一种新的配方可以更轻松地收敛。

陷阱密度规范的更多选项

对于每种陷阱物种类型,除了陷阱密度的总和外,现在每个单独的贡献都可以作为相应下拉菜单中的选项可用。除了具有指定物种类型的陷阱外,现在还可以使用可用于掺杂和陷阱的相同的通用浓度轮廓工具来定义具有指定中性能级的陷阱。

用户定义的影响电离模型

现在可以使用用户定义的模型用于影响电离功能。

新应用程序:超晶格频段差距工具

超晶格带隙工具有助于设计由两种交替的半导体材料(超晶格)制成的周期性结构。该工具使用有效的schrödinger方程来估计给定超晶格结构中的电子和孔基态能级。设备工程师可以使用该工具快速计算给定的周期性结构的有效带隙,并迭代设计参数,直到达到所需的带隙值。

要使用该应用程序,请输入所需的超晶格参数,包括井和屏障层的宽度,这些层中电子和孔的有效质量,这些层中的带隙以及传导带的偏移。价带偏移量会自动更新,应由应用程序用户检查积极性。用户还可以控制用于研究的最大网格元素大小。单击“计算”按钮以计算传导和价带边缘和有效带隙的变化。电子和孔波函数在图形窗口中绘制。


应用程序库路径:
semiconductor_module/applications/superlattice_band_gap_tool

新教程模型:双障碍1D

双重屏障结构引起了人们的关注,因为它在半导体设备(例如谐振螺旋二极管)中的应用。

这个验证示例演示了Schrödinger方程建立一个简单的1D GAA/藻类双屏障结构的接口,以分析Quasibound状态及其时间演化,共振隧道现象以及传输作为能量的函数。该模型的结果显示了与分析结果非常吻合的一致性,包括针对Quasibound状态的计算特征力和谐振隧道条件以及计算的传输系数。

在1D双屏障中的quasibound状态的衰减。

应用程序库路径:
semiconductor_module/verification_examples/double_barrier_1d

新的多物理教程模型:ISFET

通过用感兴趣的电解质代替MOSFET的栅极接触来构建一个对离子敏感的场效应晶体管(ISFET)。可以通过测量由于离子与栅极介电之间的相互作用而测量栅极电压的变化来确定电解质中特定离子物种的浓度。

ISFET pH传感器的这个教程说明了在半导体模型和电解质模型之间建立耦合的过程。它还显示了使用简单的全局方程提取工作参数的技术,而无需明确对实际反馈电路进行建模。

注意:除了半导体模块外,本教程还需要以下一个:电池和燃料电池模块,化学反应工程模块,腐蚀模块,电化学模块,电沉积模块或微流体模块。

ISFET教程模型的表面图,comsol Multiphysics版本5.3中的新型。188金宝搏优惠 ISFET中的电势。 ISFET中的电势。

应用程序库路径:
semiconductor_module/设备/ISFET

新教程模型:Moscap 1D

金属 - 硅氧化物(MOS)结构是许多硅平面设备的基本构建块。它的电容测量为这些设备的工作原理提供了丰富的见解。该教程构建了MOS电容器(MOSCAP)的简单1D模型,并计算低频和高频C-V曲线。

MOSCAP 1D教程模型的图,comsol Multiphysics版本5.3中的新图。188金宝搏优惠 MOSCAP的低频和高频C-V曲线。 MOSCAP的低频和高频C-V曲线。

应用程序库路径:
semiconductor_module/devices/moscap_1d

新教程模型:SI太阳能电池1D

该教程模型使用硅太阳能电池的简单1D模型来说明使用半导体模块设置和执行半导体模拟的基本步骤。用户定义的表达式用于光发率,结果显示了太阳能电池的典型I-V和P-V曲线。

来自光伏效应的载体生成机制未详细建模。相反,为简单起见,使用任意用户定义的表达式用于生成率。此外,还采用了冲击式奖励模型来捕获主要的重组效果。在正常的工作条件下,光生成的载体被扫到P-N交界处耗竭区域的每一侧。应用小的正向偏置电压来提取电源,该电力由光电流的乘积和施加的电压给出。


应用程序库路径:
semiconductor_module/devices/si_solar_cell_1d

更新的教程模型:双极晶体管热型

在更新到双极晶体管模型的热分析在整个半导体装置中,温度不均匀的作用。这半导体界面提供了在固体中的传热界面,而温度分布在半导体接口由固体中的传热界面。现在,模拟可以以较高的力量运行以达到较高的温度,从而导致更明显的热效应。

co188金宝搏优惠msol图显示了双极晶体管中的温度和电压分布。 双极晶体管中的电压(顶部)和温度(底部)分布。 双极晶体管中的电压(顶部)和温度(底部)分布。


应用程序库路径:
semiconductor_module/devices/bipolar_transistor_thermal