实验八-器件设计仿真综合

微电子一 一、实验目1silvacoTCADBJT2、npnBJT参数如下：h=120，BVCEO与BVCBO50V，最大集电极电流为二、实验原1、集电区杂质浓度的选择VSi器件击穿电压为VB=6×1013（NBC）46×1013NC=由于此时的β=120，因此BVCEO=

通过计算可得NC=2.578

=2、集电区厚度Wc的选择2ε0εsBVCBOWC>XmB=

通过计算得WC

ε0=

×

=3、通过查表得到对应的迁移率与载流子确定基区掺杂浓度NB=1017cm−3通过表格得出μnb=801cm2/（Vs），τnb=10−5s，τpb=10−2s，τnc=10−2s，τpc=8×10−4s4、基区厚λLnb2WB<

β为了器件进入大电流状态时，电流放大系数仍能满足要求，因而设计过程中λ42ε0εsND

N

BVCBO)2<选取WB=2um

A

1.4<WB<5、扩散结

=

=得到Xje=2um，Xjc=三、实验内TCAD中进行仿真，并通过下表调节参数，最终得到所需要的BJThNcWb四、实验结果及分136电子1e-空穴1e-从上图可得击穿电压BVCEO55V50V有一定差异，但是击穿电压理应越大BJT的正常工作电压范围将会更加大。extractname="beta"max(i."collector"/h=120.726120非常相近。图六：Vc-IcBVCBO时的器件模型：图七：测量BVCBO从图中可得BVCBO400V165V相差有点大，产生这样差异的原因在于基区设置n4

=实验注意事项；3去除（BVCBO时所用。五、器件工艺设SiSi价格适中，性能良好，加工工艺简单。2CVD8umSiN+3、通过离子注入或热扩散法在该区参数对应浓度的N46umSi5、通过离子注入或热扩散法在该区参数对应浓度的N61umSi7、利用掩膜板一(黑域为不透区域)通过离子注入或热扩散法在该区参数对应浓度的11利用掩膜板三(黑域为不透区域)通过离子注入或热扩散法在该区参数对应浓度的130.1umSIO2六、实验总PN结看成是突变结。七、程序附程序一：得到BVCEO与放大goatlas x.meshloc=-8spac=1x.meshloc=-7spac=0.1x.meshloc=7spac=0.1x.meshloc=8spac=1#y.meshloc=-0.1spac=0.1y.meshloc=0spac=0.1y.meshloc=2y.meshloc=3 y.meshloc=4 y.meshloc=17.9 y.meshloc=18 #4=emitter#3=base#2=collector number=1x.min=-8x.max=8y.min=-0.1y.max=0material=SiO2 number=2x.min=-8x.max=8y.min=0y.max=10material=Silicon number=3x.min=-7x.max=7y.min=0y.max=4material=Silicon number=4x.min=4x.max=5y.min=0y.max=3material=Silicon number=5x.min=-8x.max=8y.min=10y.max=17.9material=Silicon number=6x.min=-8x.max=8y.min=17.9y.max=18material=SiO2###1=emitter#2=base name=emitternumber=1x.min=4x.max=5y.min=-0.1y.max=0.01 name=basenumber=2x.min=-5x.max=-4y.min=-0.1y.max=0.01 name=collectornumber=3x.min=-8x.max=8y.min=17.9y.max=18 name=emitterneutral name=baseneutral name=collectorneutraldouniformconc=3e19 n.typedirection=yregions=4douniformconc=1e16 p.typedirection=yregions=3douniformconc=2.5e15 n.typedirection=yregions=2douniformconc=1e17 n.typedirection=yregions=5#materialtaun0=1e-6taup0=1e-6modelscvtsrh contactname=emitter s.n=0.0s.p=0.0qf=3e10solveinittonyplotBJT.str#goatlas methodnewtonautonr#solveinit #contactname=basecurrent#loadinf=ljiongq.strmasterlogoutf=ljiongq.logsolvevcollector=0.0vstep=10vfinal=100name=collectortonyplot-overlay #测量放大倍数goatlas methodnewtonautonrtrapsolveinit vbase=0.1vstep=0.1vfinal=0.7name=basecontactname=basecurrentsaveoutf=ljiongq1.strmasterloadinf=ljiongq1.strmasterlogoutf=ljiongq1.logsolvevcollector=0.0vstep=0.25vfinal=5.0name=collectortonyplot- #extractname="beta"max(i."collector"/程序二：得到go# x.meshloc=-8spac=1x.meshloc=-7spac=0.1x.meshloc=7spac=0.1x.meshloc=8spac=1#y.meshloc=-0.1spac=0.1y.meshloc=0spac=0.1y.meshloc=2spac=0.5y.meshloc=3y.meshloc=4 y.meshloc=17.9 y.meshloc=18 #4=emitter#3=base#2=collector number=1x.min=-8x.max=8y.min=-0.1y.max=0material=SiO2 number=2x.min=-8x.max=8y.min=0y.max=10material=Silicon number=3x.min=-7x.max=7y.min=0y.max=4material=Silicon number=4x.min=4x.max=5y.min=0y.max=3material=Silicon number=4x.min=-8x.max=8y.min=10y.max=17.9material=Silicon number=5x.min=-8x.max=8y.min=17.9y.max=18material=SiO2###1=emitter#2=base name=emitternumber=1x.min=4x.max=5y.min=-0.1y.max=0.01 name=basenumber=2x.min=-5x.max=5y.min=-0.1y.max=0.01 name=collectornumber=3x.min=-8x.max=8y.min=17.9y.max=18 name=emitterneutral name=baseneutral name=collectorneutral#douniformconc=3e19 n.typedirection=yregions=4douniformconc=1e16 p.typedirection=yregions=3douniformconc=2.5e15 n.typedirection=yregions=2douniformconc=1e17 n.typedirection=yregions=4materialtaun0=1e-6taup0=1e-6modelscvt print##contactname