摘要：为支撑微电子工艺实验课程建设,采用silvaco tcad半导体工艺及器件仿真软件,加强学生对微电子工艺中氧化、掺杂、离子注入、光刻等工艺的直观理解,搭建了从网格建设、工艺仿真、PN结分析到NMOS器件全工艺流程设计的系统化仿真实例,让学生在熟悉半导体器件基本结构、载流子参数等性能的同时,深刻理解微电子器件的工艺过程。软件仿真直观的图形展现,既可加深学生课程知识理解,又能提升实践能力,为应用型人才的培养提供坚实基础。

摘要：作为能量变换和传输的重要器件,大功率晶闸管在诸如高压直流输电等领域得到广泛应用。随着电网对输电功率容量的要求越来越高,提高晶闸管导通容量备受关注。但是,随着容量的提升,传统的直线斜角造型技术在保证角度足够小的同时,会减少较多的阴极有效导通面积。为解决此问题,提出了一种低占比终端结构的大功率晶闸管,该晶闸管采用折线造型技术,能够在终端结构侧做到更小的角度,达到与直线斜角造型技术同样的电场优化效果,还可以保证阴极有效导通面积。最后,通过silvaco平台,建立8.5 kV晶闸管的tcad模型进行分析,验证所提出的结构的可行性。

摘要：设计了一种具有新型鳍状栅极结构的LDMOS功率开关器件(FG-LDMOS),该器件在导电沟道处纵向刻蚀一组浅沟槽,再经热氧化后填充作为场板的多晶硅。鳍状栅极结构在不改变器件尺寸情况下,增大了沟道的有效宽度,增强了场板效应。通过silvaco tcad仿真验证,结果表明FG-LDMOS较传统LDMOS具有更好的电学特性,如击穿电压提高了25%达到100 V,比导通电阻R_(***)降低了25%至2.68 mΩ/cm^(2),品质因数FOM提高了94.5%到3.58 MW/cm^(2)。此外该FG-LDMOS拥有优异的高频开关特性,其栅漏电容C_(GD)降到了0.46×10^(-16) F/μm,跨导gm升至0.26 mS。

摘要：在silvaco tcad软件的Atlas器件模块上建立了Mg2Si/Si光电二极管模型,然后对Mg2Si/Si光电二极管的光学和电学性能进行仿真研究,主要计算了击穿电压、暗电流、正向导通电压、光谱响应、量子效率等光学和电学性能。仿真计算结果表明:Mg2Si/Si光电二极管的击穿电压为36V,最大反向工作电压18V,暗电流大小为1.4×10-13A,正向导通电压为0.53V,外量子效率最大值为52%,表现出较好的近红外吸收特性。仿真优化结果可以用于指导环境友好型Mg2Si/Si光电二极管的制备工作。

摘要：本文利用silvaco tcad软件采用传输矩阵法对硅基异质结钙钛矿电池结构进行模拟仿真,进行了各膜层的性能结构设计及模拟仿真。通过模拟仿真和优化设计,可以实现硅基异质结钙钛矿电池转化效率达到27.8%。[1]

摘要：本文设计了一种P型的GaN/AlGaN量子阱紫外-红外双色集成光电探测器结构,该结构工作在室温、零偏压下。先使用silvaco tcad软件对其进行光学特性仿真得到其光谱响应曲线;再对设计结构进行实物生长和表征分析;接着对其进行分光光度计测试;最后完成光电探测器器件的制备和光谱响应测试发现制备的器件在253.7nm光波段下的光谱响应值达到8.47mA/W,在可见光波段具备“日盲”特性,在780nm处有一响应值,约为0.013mA/W,而后随着光波长的增加,光响应减弱,与光学仿真结果趋势基本一致。

摘要：本文以构建自滤光肖特基光探测器为目的,利用silvaco tcad三维仿真设计探究微孔陷光结构对光探测器性能影响,通过光刻和感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀等微加工工艺,制备硅微孔阵列结构,湿法转移石墨烯电极,构建了硅微孔阵列/石墨烯肖特基二极管。光电特性表征发现,器件具有自滤光、可见光盲的近红外窄带响应,1064 nm为中值波长,且半峰宽为96 nm左右的自滤光窄带近红外响应特性,探测率高达3×10^(12)Jones,响应度达0.39A/W,高于普通plane Si/Gr肖特基二极管光探测器7倍以上。

摘要：针对传统沟槽栅4H-SiC IGBT关断时间长且关断能量损耗高的问题,文中利用silvaco tcad设计并仿真了一种新型沟槽栅4H-SiC IGBT结构。通过在传统沟槽栅4H-SiC IGBT结构基础上进行改进,在N+缓冲层中引入两组高掺杂浓度P区和N区,提高了N+缓冲层施主浓度,折中了器件正向压降与关断能量损耗。在器件关断过程中,N+缓冲层中处于反向偏置状态的PN结对N-漂移区中电场分布起到优化作用,加速了N-漂移区中电子抽取,在缩短器件关断时间和降低关断能量损耗的同时提升了击穿电压。silvaco tcad仿真结果显示,新型沟槽栅4H-SiC IGBT击穿电压为16 kV,在15 kV的耐压设计指标下,关断能量损耗低至4.63 mJ,相比传统结构降低了40.41%。

摘要：利用silvaco tcad软件中的Atlas模块建立了Mg_(2)Si/Si异质结光电探测器的模型,在此基础上计算了不同Mg_(2)Si浓度对Mg_(2)Si/Si异质结光电探测器的反向击穿电压、正向导通电压、响应度、噪声等效功率等性能的影响。仿真计算结果表明:Mg_(2)Si浓度不影响Mg2Si/Si异质结光电探测器的反向击穿电压和正向导通电压;不同Mg_(2)Si浓度Mg_(2)Si/Si异质结光电探测器的响应度随入射光波长的增加而先增加后减小;随着Mg2Si浓度的增加,Mg_(2)Si/Si异质结光电探测器的噪声等效功率依次减小;入射光波长为685nm时,不同Mg_(2)Si浓度的Mg2Si/Si异质结光电探测器的噪声等效功率均达到最小值。