在實際情況下,器件的特性需要通過儀器進行測試得到,測試的結果通常是電流電壓特性。通過改變電信號、環境溫度、光照、壓力、磁場等條件觀察端電流端電壓隨這些量的變化。atlas
進行器件仿真時也按照這種思路進行,除了可以得到端的電學特性以外,還能得到器件內部的信息,例如濃度分布、電勢分布、電流密度等等。
在仿真開始時電極都是零偏的,之后才會按照設置的方式將電流或電壓步進式地加上去。步長時需要考慮的,步長太長容易不收斂。
電流與電壓的施加通過solve
命令,log
命令和save
命令是把計算得到的結果分別保存為日志文件和結構文件。log
命令必須在solve
命令之前才能保存solve
命令的數據。
-
計算
gate
電壓為0.1 V
時的電學信息,保存到log
文件,并保存結構文件,此時結構文件中就包含了電場、電流密度等信息了。log outfile=test.log solve vgate=0.1 save outfile=gate_01.str
1. 直流特性
-
給所有電極的電壓都加為
0 V
solve init
經過
solve
命令之后保存的結構文件中將包含有電學信息,例如電勢分布、電流密度、端電流電壓等等。如果直接從某一電壓開始計算,則上面的語句將會自動加入 -
給基極電壓加到
0.1 V
solve vbase=0.1
-
將之前計算得到的結果作為初始近似
solve previous
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結束寫日志
log off
-
基極電壓經過一系列步驟加到
2 V
,可以得到BE結的I-V特性go atlas init infile=SBD.str model conmb fldmob srh auger bgn contact name=anode workf=4.97 solve init log outfile=Schottky_Diode_IV.log solve vanode=0.01 solve vanode=0.05 solve vanode=0.10 solve vanode=0.15 ... solve vanode=2.0 tonypolt Schottky_Diode_IV.log
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柵電壓按照一定步長進行掃描,可以獲得轉移特性,從保存的日志文件中可以提取出跨導隨柵壓變化的特性曲線,如果
vfinal
不是整數個步長后的值,則系統自動調整。go atlas init infile=structure.str models cvt srh print contact name=gate n.poly interface qf=3e10 method newton solve init solve vdrain=0.1 log outf=Vt_test.log master solve vgate=0.1 vstep=0.1 vfinal=3.0 name=gate tonyplot Vt_test.log quit
通常會采用分段掃描電壓,開始階段的步長一小點以利于計算收斂,然后適當增加步長
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Gummel Plot
特性仿真go atlas init infile=bjt.str models conmob fldmob consrh auger print solve init solve vcollector=0.1 vstep=0.1 vfinal=2 name=collector log outf=Gummel_Plot.log solve vbase=0.025 vstep=0.025 vfinal=1 name=base log off tonyplot Gummel_Plot.log quit
2. 交流小信號特性
交流仿真的語法和直流仿真的語法類似,只是添加了頻率相關的參數。
2.1 頻率不變,改變直流偏置,得到特性頻率下的CV特性
solve vgate=-5 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=gate ac freq=1e16