实验2 PN结二极管特性仿真 1、实验内容
(1PN结穿通二极管正向I-V特性、反向击穿特性、反向恢复特性等仿真。 (2结构和参数:PN结穿通二极管的结构如图1所示,两端高掺杂,n-为耐压层,低掺杂,具体参数:器件宽度4μm,器件长度20μm,耐压层厚度16μm,p+区厚度2μm,n+区厚度2μm。掺杂浓度:p+区浓度为1×1019cm-3,n+区浓度为1×1019cm-3,耐压层参考浓度为5×1015 cm-3。
图1 普通耐压层功率二极管结构 2、实验要求
(1掌握器件工艺仿真和电气性能仿真程序的设计
(2掌握普通耐压层击穿电压与耐压层厚度、浓度的关系。 3、实验过程 #启动Athena go athena
#器件结构网格划分; line x loc=0.0 spac= 0.4
line x loc=4.0 spac= 0.4 line y loc=0.0 spac=0.5 line y loc=2.0 spac=0.1 line y loc=10 spac=0.5 line y loc=18 spac=0.1 line y loc=20 spac=0.5 #初始化Si衬底;
init silicon c.phos=5e15 orientation=100 two.d #沉积铝;
deposit alum thick=1.1 div=10 #电极设置
electrode name=anode x=1 electrode name=cathode backside #输出结构图 structure outf=cb0.str tonyplot cb0.str #启动Atlas go atlas #结构描述
doping p.type conc=1e20 x.min=0.0 x.max=4.0 y.min=0 y.max=2.0 uniform doping n.type conc=1e20 x.min=0.0 x.max=4.0 y.min=18 y.max=20.0 uniform #选择模型和参数 models cvt srh print method carriers=2 impact selb #选择求解数值方法 method newton #求解 solve init log outf=cb02.log solve vanode=0.03
solve vanode=0.1 vstep=0.1 vfinal=5 name=anode #画出IV特性曲线 tonyplot cb02.log #退出 quit
图2为普通耐压层功率二极管的仿真结构。正向I-V特性曲线如图3所示,导通电压接近0.8V。