MATLAB半导体数值仿真程序

MATLAB是一种非常强大的数值计算软件，可以用于半导体器件的数值仿真。以下是一些MATLAB半导体数值仿真程序的示例：

1. PN结模型仿真程序

%定义常数
q = 1.6e-19; %电子电荷
k = 1.38e-23; %玻尔兹曼常数
T = 300; %温度

%定义PN结参数
NA = 1e16; %p区掺杂浓度
ND = 1e18; %n区掺杂浓度
ni = 1.45e10; %本征载流子浓度
Lp = sqrt(k*T/(q*NA))/1e-7; %空穴扩散长度
Ln = sqrt(k*T/(q*ND))/1e-7; %电子扩散长度

%定义位势分布方程
x = 0:0.1:10; %定义x轴范围
Vbi = k*T/q*log(NA*ND/ni^2); %内建电势垒
V = @(x) Vbi-q*NA/Lp*(exp(-x/Lp)-1)+q*ND/Ln*(exp(x/Ln)-1);

%绘制位势分布曲线
figure;
plot(x,V(x));
xlabel('x [μm]');
ylabel('V [V]');
title('PN结位势分布');

%求解电场分布
E = @(x) -gradient(V(x),x);
figure;
plot(x,E(x));
xlabel('x [μm]');
ylabel('E [V/cm]');
title('PN结电场分布');

2. MOSFET模型仿真程序

%定义常数
q = 1.6e-19; %电子电荷
k = 1.38e-23; %玻尔兹曼常数
T = 300; %温度

%定义MOSFET参数
W = 10e-6; %栅极宽度
L = 1e-6; %沟道长度
tox = 10e-9; %氧化层厚度
Vt0 = 0.8; %阈值电压
eps0 = 8.85e-14; %真空介电常数
epsr = 3.9; %氧化层相对介电常数
Cox = eps0*epsr/tox; %氧化层电容
Vgs = 0:0.1:5; %栅极源极电压范围

%计算平面电容
Cj0 = 1.5e-4; %单位面积结电容
A = L*W; %栅极面积
Cj = Cj0*A; %结电容

%计算漏电流和迁移率
Vds = 1; %漏极源极电压
Id0 = 1e-7; %单位面积饱和漏电流
Id = Id0*(W/L)*(exp((q*Vgs-Vt0)/(k*T))-1).^2; %漏电流
mu0 = 200; %单位面积迁移率
mu = mu0./(1+2*sqrt(q*epsr*Vgs)/(Cox*tox));

%绘制漏电流和迁移率曲线
figure;
yyaxis left;
plot(Vgs,Id);
xlabel('V_{GS} [V]');
ylabel('I_D [A/m^2]');
yyaxis right;
plot(Vgs,mu);
ylabel('\mu [cm^2/Vs]');
title('MOSFET漏电流和迁移率');

以上代码仅供参考，实际的半导体仿真需要根据具体的问题进行调整和优化。