SentaurusDevice⼊门——1
⼀、简介
Sentaurus Device作为⾼级多维（1D/ 2D/ 3D）器件仿真器，能够仿真硅基和化合物半导体器件的电学、热⼒学和光学特性。Sentaurus Device是设计与优化现⾏及未来半导体器件的新⼀代器件仿真器。
⼆、特点
Sentaurus Device是⼀种通⽤器件仿真⼯具，能够为多种类型设备提供仿真验证。
1. ⾼级逻辑技术： Sentaurus Device能够仿真先进的逻辑技术，如FinFET和FDSOI，包括应⼒⼯程、沟道量⼦化效应、热载流⼦效应和弹道输
运以及许多其他先进的输运现象。Sentaurus Device还⽀持对硅锗、氮化硅、铟镓砷、锑化铟和其他⾼迁移率沟道材料进⾏建模，并实现了对原⼦和⼯艺可变性效应进⾏建模的⾼效⽅法。
2. 化合物半导体技术：Sentaurus Device可以模拟⾼级量⼦化模型，包括严格的薛定谔解和复杂的隧穿机制，⽤于异质结构器件中载流⼦的传
输，例如由但不限于GaAs、磷化铟、氮化镓、硅锗、碳化硅、铝镓砷、铟镓砷、铝镓砷和铟镓砷制成的HEMTs和HBTs。
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3.光电设备：Sentaurus Device具有模拟半导体装置光电特性的能⼒，如CMOS图像传感器和太阳能电池。Sentaurus Device中的选项也允
许使⽤FDTD⽅法严格求解麦克斯韦波动⽅程。
4.电⼒电⼦设备：Sentaurus Device是最灵活、最先进的平台，⽤于模拟各种功率器件中的电⽓和热效应，如IGBT、Power MOS、
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LDMOS、晶闸管以及由宽禁带材料(如氮化镓和碳化硅)制成的⾼频⼤功率器件。
3. 存储设备：使⽤先进的载流⼦隧穿模型进⾏栅极泄漏和俘获去俘获模型，森塔鲁斯器件可以模拟任何浮栅器件，如SONOS和闪存器件，包括
使⽤⾼介电常数介质的器件。
6.辐射效应：辐射对半导体器件操作的影响可以⽤森塔鲁斯器件来研究。可以模拟单粒⼦效应，包括单粒⼦翻转(SEU)和单粒⼦瞬态(t)，以
及总电离剂量(TID)效应。
4. 新型半导体技术：先进的物理学和在森塔鲁斯装置中添加⽤户定义模型的能⼒，使得对新材料制成的新结构的研究成为可能。
三、优点
1. 探索尚未定义制造⼯艺的新器件概念
2. 表征半导体器件的电学、热学和光学⾏为，以便快速成型、开发和优化其性能
3. 通过⽤来⾃模拟的深刻物理见解补充实验数据来缩短开发时间
4. 研究器件特性对⼯艺变化的敏感性，以优化参数产量
四、基本仿真流程
1. File ction 定义输⼊/输出⽂件，以及需要调⽤的参数
2. Electrode ction 定义电极电压与功函数
3. Physics ction 定义物理模型
4. Plot ction 定义需要在SVisual显⽰的内容
传记片5. Math ction 定义求解器的迭代次数、调⽤线程数等
6. solve ction 设置电压、步长等参数求解
五、源代码（仅供参考）
## 4H-SiC Schottky Diode Characteristics
## Forward bias characteristics
#tdep @node|sde@
#tdep @node|sde@
## Electrical contact definitions
Electrode {
{ Name="bot_ohmic" Voltage= 0.0 }
{ Name="top_schottky" Schottky Voltage= 0.0 Workfunction= @WF@ } }
## Input/Ouput files
File {
Grid= "@tdr@"
Plot= "@tdrdat@"
Current= "@plot@"
Output= "@log@"
Parameter= "@parameter@"
}
## Physics models
Physics {
* Area of the device is 1.0 cm^2
AreaFactor = 2.0e7
Recombination (
SRH(DopingDependence)
Auger )
强力脑清素片辞职的理由Mobility (
DopingDependence
HighFieldSaturation
IncompleteIonization
)
IncompleteIonization (
Split (
Doping = "NitrogenConcentration"
Weights = (0.5 0.5)
)
)
EffectiveIntrinsicDensity ( Slotboom NoFermi )
eBarrierTunneling "NLM" (BarrierLowering)
Aniso (
Mobility
direction(SimulationSystem) = (1,0,0)
)
}
Plot {
NonLocal
eDensity hDensity
eCurrent hCurrent
ElectricField
eQuasiFermi hQuasiFermi
egradQuasiFermi hgradQuasiFermi
Potential Doping SpaceCharge
SRH Auger
AvalancheGeneration
王梓盈eAvalanche hAvalanche
eMobility hMobility
DonorConcentration AcceptorConcentration
Doping
eVelocity hVelocity
BarrierTunneling
ConductionBandEnergy ValenceBandEnergy BandGap
eQuasiFermi hQuasiFermi
}
Math {
NonLocal "NLM" (
Electrode= "top_schottky"
Length= 5.0e-6蜿蜒的读音
Digits= 5
EnergyResolution= 0.001
)
Digits= 7情谊
Extrapolate
ErrEff(electron)= 1e4
ErrEff(hole)= 1e4
RHSmin= 1e-20
RHSmax= 1e30
RHSFactor= 1e30
