silvaco 学习笔记4——抗反射涂层及纹理表面仿真

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#学习

于 2022-07-31 18:31:33 首次发布

本文介绍了在Silvaco器件模拟中如何处理抗反射涂层和纹理结构表面。抗反射涂层通过设置折射率和厚度来提高光的利用率，而纹理结构表面则利用角分布函数描述漫反射和反射。传输矩阵理论用于处理这些光学特性，同时提供了不同类型的角分布函数选择。在模拟中，这些参数可以调整以精确模拟器件的光学性能。

1.抗反射涂层

在表面添加抗反射涂层可以提高光的利用率从而提高器件的量子效率（手册558页），最简单的抗反射涂层一般由一层透明的绝缘材料组成，其厚度为光学波长的1/4。Silvaco 中采用传输矩阵理论来处理抗反射涂层，抗反射涂层只影响光学性能，不影响器件的电学性能，因此在器件模拟中把他当做器件的接口处理，而不是把它作为器件结构的组成部分。如下图是单层抗反射涂层示意图：

INTERFACE OPTICAL AR.INDEX=2.05 AR.THICK=0.0634 P1.X=0.0 P1.Y=0.0 P2.X=10.0 P2.Y=0.0

INTERFACE 用来指定半导体/绝缘体边界的界面参数。

interface optical 语句用来指定界面的光学属性， AR.INDEX指定涂层的折射率， AR.THICK指定涂层厚度， P1.X=0.0 P1.Y=0.0 P2.X=10.0 P2.Y=0.0，指定矩形涂层范围。

当涂层是由多层做成时，需要用到多个interface 语句来说明。如：

INTERFACE OPTICAL AR.INDEX=1.5 AR.THICK=0.06 P1.X=0.0 P1.Y=0.0 P2.X=10.0 P2.Y=0.0 REGION =2
INTERFACE OPTICAL AR.INDEX=2.05 AR.THICK=0.06 COATING=1 LAYER=2

在本例中，折射率为1.5的第一涂层在指定边界框内的所有边界上与区域编号2相邻。除了第一层外，后面的每一层必须要有涂层数 coating及层数 layer的说明，本例中涂层中的第二