软件学习例程以及手册spisces

1、S-Pis是一个高级二维器件仿真器，用于结合漂流扩散和能量平衡传输方程的硅化技术。它拥有大量的可用物理模型集合，包括表面/体积迁移率、复合、碰撞电离和隧道模型等。典型应用包括MOS、双极和BiCMOS技术。所有物理模型性能已扩展至深亚微米器件、 SOI器件和非易失性结构。它也可计算所有可测量的电学参数。对于MOS技术，这些参数包括栅极和漏极特性，亚阈值漏电，衬底电流和穿通电压。它也可双极技术的Gummel图和饱和曲线。其他可计算的特性包括击穿行为、纽结和突返效应、CMOS闩锁效应、保险击穿电压、低温和高温操作、AC参数和本征开关时间。完整的MOS特性表征使用能量平衡和经典的漂移扩散模型计算所得

2、MOSFET中的衬底电流。由于寄生双极引起的击穿曲线中阶跃恢复的仿真MOS电容的栅极C-V图。图中分别显示了高频响应曲线0（绿线）和低频响应曲线（红线）0.3m MOSFET中的电子温度分布图。碰撞电离率是基于载流子温度。I -V 和I -V 仿真数据。这些特性可加载到UTMOST，用以提取出等效的BSIM3或D GSBSIM4 Spice模型。在ATHENA工艺仿真器中仿真的LDD MOSFET结构，其最终结构可直接导入到等高线。AS中。图中还附加了电场S-Pis二维硅器件仿真器完整的双极特性表征S-Pis仿真双极器件性能的各个方面。DC特性如Gummel图和I 与V 均可被轻松仿真。通过使

3、用S-PiscCE本征开关瞬态速度和f 与I 。Tc的时域模式可执行仿真的Gummel图(I 和I 对应于V )以及电流增益对应于I 。CBBC仿真的I -V 特性表征。C CE上图显示的双极晶体管在ATHENA中仿真，并输入到AS中。应用电压到集极和基极接触从而开启晶体管。此图描述了器件运行时的电子密度轮廓图和电流矢量。在基极电压脉冲处执行瞬态分析仿真双极晶体管的本征开关速度。可以表征针对任意高频的AC性能。上图显示分界频率 (fT)为集极电流的一个函数。可以绘出电流增益和其他RF灵敏值相对频率的曲线。支持S-, H-, Y-, Z-和ABCD-参数分析。上图显示绘有S11和S12参数的图。

4、TonyPlot使用图和极图显示S-参数。高级器件结构上图比较功率DMOS器件中的开与关状态之下的电子密度。左面的图是关态并且栅极电压设为零。右图为栅极电压刚好在阈值之上。隧道表面上清晰可见逆温层。对S-Pis的增强允许迅速和强大的SOI晶体管仿真。应用高级的数字技术，允许快速地计算所有SOI特性包括扭结效应的计算。上图显示薄片SOI晶体管中的碰撞电离率和电流线。右面的器件描述了扭结和击穿效应，上图显示其I -V 特性。D D这里显示一个绝缘栅极双极晶体管，作为一个混合器件的范例。这里显示开态的电势和电流线。每一对线之间电流密度相等。电流从流出接近表面，至栅极之下，然后下降到后面的集极接点。S

5、-Pis包括的模型支持EPROM、EEPROM和FLASHEEPROM 单元仿真。热载流子注入和Fowler-Nordheim隧道效应被用于浮栅的充电和放电。上图描述了编程前FLASH EEPROM单元里的电势和电离率。复杂几何结构从ATHENA自动载入。EEPROM器件设计曲线在右图显示。这些图显示了编程时间与漏极电压、清除时间与栅氧化层厚度，以及显示了击穿效果的编程D/ VDS曲线。高k栅介质击穿分析由于散射和声子散射，高k材料迁移率降低功率器件的击穿电压通过多保护环结构得到改进。S-Pis仿真浮置区并允许优化保护环的个数和间距。上图显示了带有两个保护环结构的结构，其展开电势轮廓线，从而减

6、少电场及增加击穿电压。使用圆柱对称，可建模3D的保护环结构。另一个增加击穿电压的普SiC 各向异性迁移率通技术是使用浮置场极板。这可以在S-Pis中使用与EPROM浮栅相似的模型来仿真。应变硅MOS使用各向同性和各向异性迁移模型仿真得到的DIMOS器件的ID - VD特性。各向异性的仿真结果不能仅只与一组各向同性迁移率系数相匹配。比较SiGe上应变硅中的平面内和正交电子迁移率。技术规格S-Pis计算一般非平面二维硅器件结构的DC, AC和时域解。器件结构可由用户指定，或者由工艺仿真器如ATHENA的输出决定。S-Pis散和能量平衡传输模型，提供许多高级迁移率模型。结合了漂流扩S-Pis包括的模型可用于Shockley-Read-Hall 和螺旋复合,带隙窄化,碰撞电离,带间隧道效应,Fowler-Nordheim 隧道效,非局部隧道，热载流子注入,欧姆接触，接触,和浮置栅极等。Silvaco Singapore P77