شبیه سازی ادوات نیمه هادی در دماهای پایین
چکیده
در این پروژه معادلات سه گانه اساسی نیمه هادی یعنی معادله پواسون، معادله پیوستگی جریان الکترونها و معادله پیوستگی جریان حفره ها به روش جفت شده حل شده اند. این روش امکان حل معادلت برای مقادیر بالای بایاس را فراهم می کند. با در نظر گرفتن مدلهائی دمائی مناسب برای پارامترهای موجود در این معادلات، شبیه سازی دمائی انجام می شود. در این شبیه سازی مدلهای دمائی تحریک پذیری، ضریب پخش، طول عمر حاملها و فرایندهای تولید-باز ترکیب srh، با ترکیب اوژه و تولید به روش impact ionization. مدل دمائی یونیزاسیون ناخالصیها، اثر تبهگنی و اثر نازک شدن بند گپ در نظر گرفته شده است. شبیه سازی در مورد یک قطعه دیود سیلسیم در ابعاد میکرون، با مقادیر مختلف ناخالصی، در دماهای پائین انجام شده است و نتایج در سه دمای 100 و 200 و 300 درجه کلوین با هم مقایسه شده اند. دیده می شود که اثر تبهگنی ویونیزاسیون اتمهای ناخالصی با کم شدن دما اضافه می شود. بدلیل ساخته شدن اداوت نیمه هادی با ابعاد کوچکتر از میکرون در سالهای اخیر، شبیه سازی دیود سیلسیم در دماهای پائین در ابعاد کوچکتر از میکرون هم انجام شده و نتایج ذکر شده است. در مورد نیمه هادی gan بدلیل اینکه این ماده دردمای اتاق دارای بند گپ بزرگی می باشد و به همین دلیل غلظت ذاتی بسیار کمی دارد، در دماهای پائین تغییرات دمائی قابل توجهی ندارد و شبیه سازی این ماده با در نظر گرفتن بستگی دمائی پارامترهای ان، در دماهای بالا انجام شده است و نتایج شبیه سازی در دماهای 300 و 400 و 500 درجه کلوین با هم مقایسه شده اند.