Курсовая работа на тему: Данной работе представлен обзор литературы по теме Методы численного проектирования МДП содержит

Введение

С середины 60-х гг. начало складываться новое направление в моделировании п/п приборов, предполагающее замену реального объекта его математической моделью, которая впоследствии решается на ЭВМ методами вычислительной математики. Моделью фрагмента твёрдотельной микроэлектронной структуры является система уравнений физики полупроводников, описывающая процессы переноса носителей заряда и распространения потенциала электрического поля в приборе. Такой подход позволяет учесть и исследовать различные нелинейные физические эффекты (Эрли, Кирка и др.) и их влияние на внешние электрические характеристики приборов.

Развитие вычислительной техники и появление эффективных численных методов решения уравнений математической физики сделали возможным появление двух и трёхмерных моделей. Необходимость таких моделей обусловлена рядом причин .

1.При анализе приборов с микронными размерами рабочих областей необходим многомерный подход.

2.Во многих современных приборах движение носителей тока имеет двумерный характер.

3.Многомерный анализ позволяет часто в традиционных приборах увидеть новые эффекты.

4.Невозможность внесения исправлений в готовый прибор и неоправданные затраты на совершенствование п/п приборов с помощью многочисленных тестовых итераций делают эффективной и экономически оправданной методологию численного моделирования.

Таким образом, располагая пакетом программ, реализующими численные модели, можно проектировать приборы непосредственно на ЭВМ, значительно сокращая количество длительных и дорогостоящих экспериментов.

В данной работе описываются двумерные численные модели, основанные на решении уравнений переноса носителей с помощью аппарата конечных разностей.

Оглавление

- I.Введение3

- Математическая модель

- Основные уравнения

- Модели подвижности и рекомбинации.Краевые и начальные условия

- Численное решение основной системы уравнений

- Алгебраизация ФСУ

- Дискретизация уравнения Пуассона

- Дискретизация уравнения непрерывности

- Решение нелинейной алгебраической задачи

- Метод установления

- Другой вариант метода установления

- Методы линеаризации для решения нелинейной системы

- Итерационные методы решения линеаризированных уравнений

- IV.Заключение...22

- Литература.23

Заключение

На ранних стадиях развития полупроводниковой электроники многомерный анализ приборов был невозможен, так как система уравнений, описывающая перенос носителей в этом случае не решалась в аналитическом виде. Развитие вычислительной техники в последние годы сделало возможным появление двух и трёхмерных моделей.

В настоящее время методы численного решения уравнений переноса достаточно хорошо разработаны и являются эффективным инструментом для моделирования и анализа полупроводниковых приборов. Многомерные численные модели могут применятся на стадии разработки приборов, оптимизации их структур, выбора полупроводникового материала и параметров технологического процесса. Двумерный и трехмерный численный анализ позволяет также получить более полные сведения о работе приборов, определить границы применимости простых аналитических моделей, выявить и исследовать некоторые новые эффекты.

Многомерные модели широко применяются при анализе короткоканальных эффектов, имеющих место в приборах с микронными размерами рабочих областей.Успехи современной микроэлектроники в миниатюризации полупроводниковых приборов делают такое моделирование особенно актуальным. Другое перспективное направление в этой области -моделирование мощных полевых транзисторов.

Данная работа позволила ознакомиться с принципами численного анализа МДП-структур и конкретными методами двумерного моделирования. В дальнейшем я планирую продолжить работу по этой теме, конкретно, в области моделирования короткоканальных приборов.

Список литературы

1.Польский Б.С. Численное моделирование полупроводниковых приборов.

Рига: Зинатне, 1986,-168 с.

2.Мулярчик С.Г. Численное моделирование микроэлектронных структур.

Минск. Университетское, 1989,-368 с.

3.Афонцев С.А.,Григорьев Н.И.,Кунилов В.А.,Петров Г.В Использование двумерных численных моделей для анализа и моделирования полупроводниковых приборов. Зарубежная радиоэлектроника,1975,

N08,с.67-87.

4.Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М., Наука, 1977,- 456 с.

5.Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений. М., Наука, 1978. - 592 с.

6.Федоренко Р.П. Релаксационный метод решения разностных эллиптических уравнений. Журн.вычисл.мат. и мат.физики, 1961, т. 1, N05, с. 922-927.