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原创 Sentaurus TCAD中Sprocess的离子注入
离子注入是一种广泛使用的工艺技术，用于将杂质原子引入半导体材料中。在Sentaurus Process中，可以使用解析函数或蒙特卡洛（MC）方法来计算注入离子的分布和注入损伤。解析注入模型使用简单的高斯函数和皮尔逊函数，以及先进的双皮尔逊函数。解析注入的算法集成在Sentaurus Process中。解析模型的注入损伤根据Hobler模型[1]计算。MC方法使用统计方法基于二元碰撞近似（BCA）[2]计算注入离子在目标中的穿透和晶体损伤的积累。MC注入的引擎是Sentaurus MC[3]。
2025-04-03 15:18:41
647
原创 Sentaurus TCAD中Sprocess的仿真坐标系
line通常，六方晶系的取向可以用四个米勒指数来描述；而其他晶系只需要三个米勒指数。在六方晶系中，前三个指数之和等于零（i + j + t = 0）；因此，第三个指数t是多余的，可以省略。为了简单和一致性，晶圆取向和平面取向都使用三个米勒指数来指定，适用于所有晶格系统，包括六方晶系。晶圆的晶体取向通过指定晶圆表面和平面的米勒指数来确定。init命令的和（最初为）参数分别指定晶圆z轴和负y轴的米勒指数。晶圆表面取向（其表面法线被选为晶圆z轴）使用设置，其中ij和k<i>、<j>和<k>ij和。
2025-04-03 09:53:04
825
原创 SiC的晶向和离子注入角度
图3-23展示了离子束相对于衬底晶体取向的方向。在晶体材料的离子注入过程中，涉及三个主要平面：当表面平面Σ的取向为[100]时，旋转角（ϕ）的偏移方向为该平面上的<101>晶向。此时：注意：目前晶体蒙特卡罗模块中，表面取向（INITIALIZE语句的ORIENT参数）不影响模拟结果，表面始终默认为{100} 。晶体取向与离子束方向：参数定义的物理意义：实际应用与限制：图3-23 注入几何结构模拟（投影）平面模拟（投影）平面是所有模拟数据投影的载体，最终被导入Athena的结构中。该平面的取向由INITI
2025-03-27 21:22:47
852
原创 Silvaco DevEdit Mesh 学习
生成新网格的起点。当使用mesh指令且模式为mesh.build时，MeshBuild会创建一个基础张量积网格（base tensor product mesh），并细化几何结构、杂质区域及网格约束。基础网格可能不规则以适应器件几何形状。默认高度和宽度均为100000微米，这意味着基础网格将包含4、6或9个矩形单元，与器件尺寸无关。
2025-03-27 10:30:23
1008
原创 基于人工智能/机器学习的SPICE建模与参数提取基准
在过去的几十年里，使用数值方法进行SPICE建模或对现有SPICE模型参数进行表征（提取）的提交论文数量显著增加。许多此类文章依赖于合成数据——这些数据或通过技术计算机辅助设计（TCAD）生成，或基于物理SPICE模型的仿真结果；而大多数并未对实测数据进行建模/拟合。此外，这些文章未对其提出的数值方法的物理正确性、平滑性/单调性或渐近正确性进行评估。尽管这种方法足以对技术进行初步验证，但无法证明其具备“工业级实用价值”。
2025-02-27 14:14:05
914
原创 基于C-V曲线的SiC IGBT全区域损伤提取方法
All-Regions Damage Extraction Method for SiC IGBTs Based on C-V Curves（TDMR 24年）
2025-02-21 21:33:29
752
原创 分裂栅结构对碳化硅MOSFET重复雪崩应力诱导退化的抑制作用
总体而言，SG结构的SiC MOSFET在重复雪崩应力下表现出更低的电容退化和更少的开关特性退化，相比传统的PG结构具有更高的可靠性和稳定性。这使得SG SiC MOSFET在高功率和高频应用中表现出较PG器件更优的性能，并为进一步的器件设计和应用提供了有价值的参考。
2025-02-20 21:19:10
672
原创 改进的霍尔迁移率测量方法区分4H-SiC反型沟道中的界面俘获效应
结果表明，反型通道中77.46%的电子被界面陷阱捕获，只有22.54%的电子是可移动的。μHall的测量结果揭示了更高的电子迁移率，反映了界面陷阱对电子迁移率的显著影响。本文的研究内容是提出一种改进的霍尔迁移率（μHall）测量方法，用于区分4H-SiC反型通道中界面陷阱对电子迁移率的影响，并准确提取反型通道中可移动电子的迁移率。文章提出了一种改进的霍尔迁移率（μHall）测量方法，用于区分4H-SiC反型通道中界面陷阱对电子迁移率的影响，并准确提取反型通道中可移动电子的迁移率。μHall与μFE的差异。
2025-02-19 20:04:33
664
原创 额定电压为1.2 kV的新型功率Poly-Si/4H-SiC异质结二极管的展示，具有创纪录的低正向电压降
Demonstration of 1.2-kV Rated Novel Power Poly-Si/4H-SiC Heterojunction Diode With Record Low Forward Voltage Drop（TED 24年）文章的研究内容为开发并实验验证一种新型的1.2千伏额定电压多晶硅（Poly-Si）/4H-碳化硅（SiC）异质结二极管（HJD）。该二极管采用n型离子注入多晶硅阳极，通过优化异质结势垒高度（低至0.804 eV）和引入p型屏蔽区域，实现了创纪录的低正向电压降（1
2025-02-19 15:07:07
678
原创 基于机器学习的多浮埋层 LDMOS 建模与击穿电压优化
Machine Learning-Based Modeling and BV Optimization for LDMOS With Multifloating Buried Layers（TED 25年）
2025-02-17 21:05:57
1107
原创 垂直SiC FinFET的实验演示、挑战与前景
文章采用“实验制备→TCAD建模→数据验证→理论分析→设计优化”的多层次研究方法，通过工艺创新与物理模型深度结合，系统揭示了垂直SiC FinFET的性能潜力与挑战，为下一代功率器件的开发提供了方法论范例。
2025-01-24 11:33:04
837
原创 通过氧化最小化工艺提高SiC MOSFET迁移率的深入分析
中**沟道迁移率（channel mobility）**的改善机制展开。具体来说，文章通过实验和理论分析，探讨了该工艺如何减少SiC/SiO₂界面态密度（interface state density,），从而提高MOSFET的性能，尤其是在低温下的表现。文章的研究内容主要围绕。文章的研究方法主要包括。
2025-01-11 22:36:19
891
原创 非极性面上的高迁移率4H-SiC p沟道MOSFET
在4H-SiC (1100)面上制造的p-沟道MOSFETs在垂直于c轴的通道方向上实现了28 cm²/Vs的最高迁移率，这是迄今为止报道的SiC p-沟道MOSFETs的最高迁移率。：(1100)和(1120)面上的p-沟道MOSFETs在垂直于c轴的通道方向上的迁移率比平行于c轴的高出20-50%。：为了实现最高的迁移率和最佳的器件性能，建议将FinFETs的侧壁形成为(1100)面，并且通道方向垂直于c轴。）的(1100)器件中观察到最低的Dit，这与迁移率的晶面依赖性一致。
2025-01-11 17:41:23
1008
原创 SiC n沟道MOSFET中独特的电子俘获及其对电子迁移率的影响
这些缺陷通过不同的实验方法被揭示，并且其能量分布随着有效电场的变化而发生变化。：通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程，计算了MOS反型层中的电子态和动量弛豫率，并考虑了库仑散射、声子散射和表面粗糙度散射等机制，最终计算了自由电子迁移率。：结合基于物理的模型（独特的电子俘获和散射机制），成功再现了不同p体掺杂浓度的SiC n沟道MOSFET在200到400 K温度范围内的特性。：通过考虑SiC次表面区域中高密度俘获电子的影响，理论计算的迁移率与实验获得的霍尔迁移率在广泛的有效电场和温度范围内表现出很好的一致性。
2025-01-11 17:29:25
867
原创 微电子器件QQ频道
欢迎加入我们的频道！这是一个专注于微电子器件研究与应用的专业社区。在这里，您可以与其他专业人士一同探讨半导体器件与物理的基础理论，学习TCAD仿真技巧，了解IC-CAP软件的应用方法，并研究器件模型。我们致力于提供一个开放、包容的学习环境，让每一位成员都能在交流中提升自己的专业技能。无论是初学者还是资深专家，我们都欢迎您加入这个大家庭，共同成长进步。请扫描下方二维码或搜索频道号pd59971680来加入我们吧！#腾讯频道 #微电子器件 #半导体器件与物理 #TCAD仿真 #ICCAP使用 #器件模型。
2024-11-12 09:04:26
188
原创 TCAD仿真中解析函数的应用
在这个区域内，元素的最大尺寸为1单位（在x和y方向上）。: 元素的最小尺寸为0.01单位（在x和y方向上），这意味着在这个区域内的网格将不会比这更细。: 使用函数来确定是否需要进一步细化网格。这里的变量是（静电势），当其变化超过0.01时，网格会被细化以捕捉这种变化。最大元素尺寸) = (4, 4, 4)：这设定了网格划分的最大单元尺寸为每个维度4单位。最小元素尺寸。
2024-10-18 19:45:28
901
原创 轻掺杂漏极（LDD）技术
随着特征尺寸的减小，这种注入的掺杂浓度已经增加，对于0.25微米以下的器件，剂量已经高到不能再被称为LDD的程度。轻掺杂漏极（LDD）是一种低能量、低电流的注入工艺，通过该工艺在栅极附近形成浅结，以减少靠近漏极处的垂直电场。对于亚微米MOSFET来说，LDD是必需的，以便抑制热电子效应，这种效应会导致器件退化并影响芯片的可靠性。简而言之，LDD和SDE都是为了改善MOSFET性能而设计的技术，特别是在减小器件尺寸的同时控制热载流子效应方面。随着技术的进步，这些工艺也在不断演进，以适应更精细的制造要求。
2024-09-22 18:03:23
3532
原创 半导体制造技术中的沉积和驱入（Deposition and drive-in）过程
图5.35 扩散掺杂工艺流程图5.36 扩散工艺在超浅结深（USJ）上的应用
2024-09-15 17:17:49
744
原创 Sentaurus TCAD的sdevice求解中选择Math求解方法
Math 参数用于求解算法，并且是设备独立的，必须出现在基础的 Math 部分。关键字 Method 用于选择要使用的线性求解器，而关键字 SubMethod 用于选择块分解方法的内部方法。此外，对于小信号分析、噪声和波动分析，使用全导数是必需的。对于MPBC模拟，有一个专用的线性求解器可用于利用迭代求解器ILS的优势，并提高模拟的鲁棒性。通过这些线性求解器的选择和配置，可以针对不同类型的问题和计算环境，实现高效的线性系统求解。通过这些参数的合理设置，可以优化线性求解器的性能，提高计算效率和求解质量。
2024-09-15 16:11:35
1890
原创 一种新型三维电荷平衡自屏蔽隔离技术在高压集成电路中的实验
本文提出并实验验证了一种基于0.35微米双极-CMOS-DMOS(BCD)工艺平台的新型三维电荷平衡自屏蔽隔离(3-D CSI)技术。该3-D CSI结构通过在高度掺杂的P阱中形成内部N型岛，并在器件本体中引入两个深N阱(DN)区域来实现。P阱、P埋层和P衬底区域中的离子化负电荷与周围DN、N阱以及内部N阱岛区域中的离子化正电荷实现了三维电荷平衡。这项新技术扩大了电平移横向扩散MOSFET(LDMOS)的安全工作区(SOA)，同时增加了导通状态电流。
2024-08-23 10:05:27
823
原创 使用Qg波形快速提取模型参数的新方法以准确捕获SiC MOSFET在不同负载条件下的开关特性
本文提出了一种快速提取模型参数的方法，该方法能够准确捕捉SiC MOSFET在不同负载条件下的开关特性。实验仪器的功率限制使得难以获得高Vds条件下的I-V数据，因此所提出的方法是从Qg波形中提取这些数据。此外，本文提出的方法放弃了传统的C-V曲线拟合，而是拟合了门极上的电荷变化ΔQg与Vds和Vgs的关系曲线来提取模型的电容参数，从而解决了现有模型无法捕捉“米勒斜坡”的问题。本文将模型写入PSPICE，并利用所提出的方法提取模型参数。
2024-08-23 09:58:36
929
原创 一个扩展BSIM3模型的紧凑模型，针对碳化硅功率MOSFETs
这篇论文提出了一种方法，该方法采用了行业标准的BSIM3模型并进行了必要的扩展，以建立一个精确的紧凑型模型，适用于1.2kV的碳化硅（SiC）功率MOSFETs。BSIM3模型被用来描述功率MOSFETs的受控通道部分。与器件制造商提供的模型相比，标准模型在仿真中显示出更高的保真度。鉴于垂直MOSFET结构和SiC的特殊性质，所提出的模型扩展包括热漂移区、体二极管和漏极-栅极电容。考虑热效应的脉冲电流-电压特性、电压依赖电容以及体二极管的瞬态行为被测量，并作为模型参数提取的参考。具体参数提取策略已被提供。
2024-08-12 20:47:14
1109
原创 高精度大信号SPICE模型用于碳化硅MOSFET
摘要—本文提供了一种通过简单SPICE模型匹配SiC MOSFET特性的方法。此外，该方法不仅在特性准确性方面与商用SiC SPICE模型相比达到了高度接近的结果，而且还从修改后的BSIM模型中大幅减少了参数的数量。该方法通过一些额外的修正方程很好地表达了第一象限的ID-VDS和ID-VGS曲线。同时，第三象限特性的模型开发，即将一个二极管与一个JFET（结型场效应晶体管）模型相结合，获得了良好的拟合结果。最后，与传统模型相比，R平方值和归一化均方根偏差（RMSD）值得到了显著改善。
2024-08-12 15:32:22
1527
2
原创 基于准浮动沟道的SPICE模型，用于提高具有多种器件结构的碳化硅MOSFET的建模精度
摘要 - 本工作介绍了一种新颖的准浮动沟道模型，用于精确模拟碳化硅MOSFET在第三象限的行为。所提出的模型旨在克服现有模型的不足，特别是在负VGS偏压下的情况，显著提高了I-V特性的模拟精度。模型的有效性通过与各种结构的商用器件进行广泛的比较得以证明。实验验证突显了所提议模型的优越性，与传统模型相比，均方根误差（RMSE）最大改善了95.6%，总计算时间最大提升了87.5%。
2024-08-12 12:06:36
933
原创 onsemi——现代电力电子器件的基于物理、可扩展SPICE建模方法
高效的电力电子设计依赖于准确且具有预测性的SPICE模型的可用性。本文提出了针对功率电子半导体的新型物理和可扩展的SPICE模型，包括宽禁带器件。这些模型基于工艺和布局参数，通过在SPICE、物理设计和工艺技术之间建立直接联系，实现设计优化。这些模型在技术开发过程中被用作关键设计组件，并用于新产品的推广。
2024-07-31 17:58:50
1040
原创 一种提供改进的通道迁移率和高可靠性的SiC沟槽MOSFET概念
这篇题为"A SiC Trench MOSFET concept offering improved channel mobility and high reliability"的研究论文主要关注于一种新型碳化硅(SiC)槽道MOSFET设计的开发和分析。该设计旨在提高通道迁移率和器件可靠性,这些是功率MOSFET性能的关键因素。
2024-07-26 21:04:55
1132
原创 在5G/6G应用中实现高性能放大器的建模挑战
本文讨论了在5G/6G应用中实现高性能放大器所面临的建模挑战，尤其是对于GaN HEMT的建模。连续模式放大器，依赖于谐波调谐，在6 GHz以下的宽带宽内展示了其高效率的潜力，并且是5G网络更高频率应用的强有力候选者。然而，这些模型虽然准确，但计算密集且耗时。表格模型代表了另一种极端，其中使用设备测量数据来拟合预定义的数值函数，这种方法完全是经验性的，能够准确反映设备的性能，并且在模拟中更快。
2024-07-06 17:56:08
889
原创 通过混合栅极技术改善p-GaN功率HEMTs的ESD性能
本工作中，首次证明了混合栅极技术在不增加额外面积和寄生效应的前提下，能有效提升p-GaN HEMTs的栅极静电放电(ESD)性能。通过部分替换p-GaN HEMT中的肖特基型栅极金属为欧姆接触型金属，制备了混合栅HEMT（Hyb-HEMT）。基于传输线脉冲（TLP）性能的对比研究，证实了Hyb-HEMT的栅极ESD承受能力提高了约11倍，表明由欧姆接触型金属引入的“放电路径”能有效耗散ESD能量。此外，实验还证明，由于积累电子与注入空穴之间的复合作用，Hyb-HEMT在重复栅极ESD应力作用下更加稳定。
2024-06-26 10:15:38
1195
原创 基于TCAD与紧凑模型结合方法探究陷阱对AlGaN/GaN HEMTs功率附加效率及线性度的影响
本文提出了一种新型建模方法，用于分析GaN HEMTs的微波功率性能。通过结合工艺计算机辅助设计（TCAD）物理仿真和电路设计标准的紧凑型陷阱模型，首次直接关联了表面陷阱和缓冲层陷阱与功率附加效率（PAE）及输出功率（Pout）。在TCAD分析陷阱定位的启发下，创建了一个包含RC子网络和非线性缩放函数的新陷阱模型结构。利用基于TCAD的提出的陷阱模型提取，量化了表面陷阱效应，观察到因表面陷阱导致的Pout损失达3dBm，最大功率附加效率（PAEMAX）损失12%。
2024-06-17 16:13:08
1349
原创 统一电荷控制模型与异质结场效应晶体管中的亚阈值电流
一种新的统一分析电荷控制模型被开发出来，用以涵盖异质结场效应晶体管（HFET）中从低于到高于阈值的全部栅极电压范围。该模型基于对二维（2-D）电子气量子化能级的新阐释建立。在低表面电场的极限条件下，该模型可简化为传统的电荷层模型。该模型被用来解释HFET亚阈值区的实验数据，结果显示在非故意掺杂的GaAs缓冲层经过器件制造工艺后，有效受主浓度发生了广泛的变化。
2024-06-12 10:54:25
1041
原创 具有P柱中N点区域的超结MOSFET，用于软恢复
在本文中，提出了一种新型的具有P柱中N点区域的超结MOSFET，并进行了实验研究。利用硼和砷扩散速率的差异，通过在P柱注入后植入等剂量的砷和硼，自然形成了N点区域。因此，N柱和P柱之间的电荷平衡条件保持不变，这允许所提出的超结MOSFET的击穿电压不受影响。更重要的是，N点区域增加了位于N点区域下方的P柱的接地电阻，这降低了反向恢复期间非平衡空穴的提取速度。因此，所提出的MOSFET获得了柔软的反向恢复性能。
2024-06-11 17:35:25
1166
原创 0.18微米 BCD 工艺兼容的准垂直功率 DMOS 器件结构参数对 RON,sp 的影响
定义了SGT-QVDMOS的关键结构参数，包括单元间距、栅槽宽度、栅极宽度、氧化层厚度、体区域深度和掺杂浓度等，这些参数对器件的性能有直接影响。
2024-06-11 17:26:53
1379
原创 关于Lambert W函数
Lambert W函数被定义为函数w↦wew的多值逆函数。它在纯数学和应用数学中有许多应用，其中一些在此被简要描述。我们提供了一个关于W函数复数分支的新讨论，一个对所有分支都有效的渐近展开式，一个用于任意精度计算该函数的有效数值程序，以及一种用于包含W的表达式符号积分的方法。
2024-06-11 17:17:05
1578
原创 基于统一二维电子气密度表达式的通用MIS-HEMT紧凑模型
本文提出了一种针对二维电子气（ns）密度和费米能级（E_f）的解析表达式，这些表达式直接依赖于终端偏置，覆盖了强反型、中等反型和亚阈值区域，并且可根据物理参数进行调整。通过与不同器件参数的精确数值解进行比较，验证了该模型的有效性；这些器件的工作区域可能涉及三角阱中最低的两个子带（E0和E1）。基于统一的E_f模型，开发了金属-绝缘体-半导体（MIS）高电子迁移率晶体管（HEMT）的表面势（φs）-基于的漏电流（Ids）模型。
2024-06-08 13:19:35
1350
原创 基于电荷的EPFL HEMT模型
提出了一种面向设计的、基于电荷的模型，专门用于描述AlGaAs/GaAs和AlGaN/GaN高迁移率场效应晶体管（HEMT）的直流工作特性。此模型侧重于物理基础，避免了采用经验参数，提高了模型的物理意义和普适性。
2024-06-08 12:49:16
1026
原创 一种用于异质结高电子迁移率晶体管（HEMTs）的紧凑型漏电流模型，其中包括双子带的二维电子气（2DEG）密度解
本文提出了一种针对异质结高电子迁移率晶体管(HEMTs)的二维电子气(2DEG)电荷密度及费米能级(E)的精确显式近似模型。该模型基于量子阱中薛定谔方程与泊松方程的自洽解，考虑了两个关键能级的影响，并由此得出了一种统一适用所有操作区的表面势计算方法。利用表面势，进一步发展出一个单一的漏电流模型，该模型还通过源/漏接触区电阻的半经验公式描述了电流崩塌效应。与数值及实验数据的对比验证了所提模型在所有操作区均能准确表征Ef和漏电流。
2024-06-06 18:00:35
1128
2024年第36届国际功率半导体器件与集成电路研讨会（ISPSD）会议录，2024年6月2日至6日，德国不来梅
2024-06-26
IEDM 国际电子器件会议（International Electron Devices Meeting）2023
2023-12-16
ISPSD 2023年会议论文
2023-07-27
'Vocab' object has no attribute 'stoi'
2022-11-05
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