آموزش رایگان سیلواکو Silvaco

تعیین مدل فیزیکی در ATLAS  سیلواکو (silvaco )

تعیین مدل فیزیکی در اتلس سیلواکو Silvaco

برای مشخص کردن مدل فیزیکی تمامی مدل ها به جز یونیزاسیون از دستور Model استفاده می شود. برای یونیزاسیون از دستور impact باید استفاده شود.

MODELS CONMOB FLDMOB  SRH  FERMIDIRAC

IMPACT SELB

هم چنین می توان مدل را تنها برای یک ماده از مواد استفاده شده در ساختر تعیین کرد.

MODEL MATERIAL=GaAs FLDMOB EVSATMOD=1 ECTRITN=6.0e3 CONMOB

توصیه می شود که با نوشتن عبارت print در این دستور پارامترهای انتخاب شده را در خروجی run-time مشاهده کنید.

Models mos print

مدل های موجود در نرم افزار ATLAS در قسمت پیوست و هم چنین در HELP نرم افزار سیلواکو Silvaco موجود می باشد. باید بنا به نوع مساله و فیزیک حاکم بر آن مدل مناسب انتخاب شود. توجه شود که مدل های به کار رفته باید با یکدیگر سازگار باشند. به عنوان نمونه مدل FLDMOB و CONMOB وجود دارد.

ولتاژ شکست در سیلواکو Silvaco

در ادامه طی یک مثال آموزش بدست آوردن ولتاژ شکست دیود را با هم خواهیم داشت. به همین دلیل از همان دیود استفاده شده در آموزش های قبلی استفاده می نماییم.

Go atlas

Mesh space.mult=0.5

x.mesh loc=0.00 spac=0.5

x.mesh loc=12.00 spac=0.5

y.mesh loc=0.00 spac=0.1

y.mesh loc=2.00 spac=0.01

y.mesh loc=5.00 spac=0.4

region  num=1  silicon

electrode  name=anode  top

electrode  name=cathode  bottom

doping uniform p.type conc=5e18 x.min=0  x.max=12  y.min=0  y.max=2

doping  uniform n.type conc=1e16 x.min=0 x.max=12 y.min=2 y.max=5

save outf=diode1.str

tonyplot diode1.str

با دستور contact وضعیت الکترود را از ولتاژ به جریان تغییر دهید. علت این تغییر به خاطر تغییرات بسیار اندک ولتاژ در ناحیه شکست می باشد

Contact name=anode neutr

Contact name=cathode neutral

برای شبیه سازی رفتار دیود از مدل bipolar استفاده شده است.

Models bipolar temperature=300 print

همانطور که قبلا گفته شد مدل bipolar جزو مدل های ماکروست و معادل دستور زیر در سیلواکو است.

Models auger consrh conmob fldmob boltzman bgn temperature=300 print

Auger و consrh مدل های مربوط به بازترکیب ، Conmob و flgmob مدل های قابلیت تحرک وابسته به تراکم و وابسته میدان می باشد. Boltzman و bgn نیز مربوط به مکانیزم های انتقال بولتزمن و باند گپ باریک در سیلواکو Silvaco می باشد.دما بر حسب درجه کلوین نیز مشخص می گردد.

باید توجه داشت که در مدل bipolar به صورت پیش فرض اثرات یونیزاسیون در سیلواکو نظر گرفته نشده است. لذا لازم است با دستور impact مدل اضافه گردد.

IMPACT selber

تاکید می شود برای شبیه سازی شکست استفاده از مدل اثرات یونیزاسیون لازم است.

 روش عددی در نرم افزار سیلواکو Silvaco

در این مثال با توجه به شرایط مساله روش عددی نیوتن انتخاب گردیده است.

Method newton itlimit=25 trap atrap=0.5 maxtrap=10

این دستور روش عددی نیوتن را با شرایط حداکثر دفعات تکرار برابر با 25 استفاده از گزینه کاهش بایاس در صورت واگرایی مساله ، فاکتور کاهش بایاس 0.5 و حداکثر دفعات کاهش بایاس مساوی 10 انتخاب شده است. با توجه به بررسی ولتاژ شکست در اینجا مقدار maxtrap از پیش فرض 4 به 10 تغییر داده شده است. همچنین لازم به ذکر است مقدار پیش فرض پارامتر climi=1e-4  می باشد که حد همگرایی را نشان می دهد.

برای به دست آوردن مشخصه معکوس دیود باید مقدار مقدار الکترود آند آن از صفر تا -200 با گام های -5 انتخاب شود. قبل از نوشتن دستورات مربوط به سوئیپ ولتاژ ابتدا باید حدس اولیه به کمک معادله پواسون از روی مقدار ناخالصی ها توسط دستور solve init زده شود.

Solve init

Log outfile=diode_reverce.log

Solve name=anode vanode=0 vfinal=-70 vstep=-5

دستور log فایلی با نام انتخاب شده باز کرده و تمام نتایج محاسبات را در آن قرار می دهد . این فایل تا زمانی که توسط دستور log off خاموش نشود باز است.

با دستور output خروجی های مد نظر خود را مشخص کنید.

Output e.field photogen impact con.band  val.band qfn j.electron j.hole j.conduc  j.total e.velocity h.velocity flowline e.mobility h.mobility

 save outfile=B_diode.str

tonyplot B_diode.str

tonyplot diode_reverce.log

quit

حتما دستور save استفاده شود تا خروجی های مشخص شده در فایل ذخیره شود. هم چنین با ذخیره فایل به فرمت str می توان پدیده شکست افزاره را مشاهده کرد.

 

جهت یادگیری کامل نرم افزار سیلواکو آموزش های رایگان ما را در سایت حامی پروژه دنبال نمایید. و در صورت مشکل در انجام پروژه های سیلواکو خود با متخصصین حامی پروژه در تماس باشید. برای ارتباط با تیم تخصصی سیلواکو حامی پروژه با شماره 09934702599 تماس حاصل نمایید.