微电子器件模拟实验指南:Silvaco工具应用

需积分: 35 15 下载量 8 浏览量 更新于2024-07-15 2 收藏 2.08MB PDF 举报
"silvaco-微电子器件与工艺模拟实验讲义.pdf" 是一份针对微电子领域的教学资料,特别适合初学者。这份讲义涵盖了多个实验,利用Silvaco软件进行微电子器件和工艺的模拟,包括 Thin Film Resistor 的创建、Zener Diode 的分析、M-S Junction 的构建、NMOS 设备的建模与仿真、MESFET 和 BJT 设备的探讨,以及Solar Cell和TFT的介绍。此外,还提供了ATLAS中常用语句和部分参数的参考,以及集成电路制造工艺的简要概述。 实验内容详述: 1. **实验1 - Thin Film Resistor: 使用ATHENA创建薄膜电阻**: 在这个实验中,学生将学习如何在p型硅基材上制造n+多晶硅电阻。电阻的计算基于电阻率ρ和材料尺寸,如公式(1.1)和(1.2)所示,其中R0是方块电阻。通过调整电阻材料的电阻率和厚度,以及结构的长宽比,可以设计出所需的电阻值。 2. **实验2 - Zener Diode**: 这部分可能涉及Zener二极管的工作原理和特性,包括其反向击穿电压的模拟,这在稳压电路中非常重要。 3. **实验3 - MS Junction: 使用ATLAS创建M-S结**: M-S结(金属-半导体结)是微电子中的基本组件,这个实验可能涵盖其建模和仿真,理解其I-V特性。 4. **实验4-6 - NMOS Device**: 这一系列实验围绕NMOS(N沟道金属氧化物半导体)设备展开,涵盖其在ATHENA中的创建、ATLAS中的模拟以及DEVEDIT中的进一步设计。 5. **实验7 - MESFET Device**: MESFET(金属-绝缘体-半导体场效应晶体管)的建模,讨论其工作原理和性能。 6. **实验8 - BJT Device**: 介绍双极型晶体管(BJT)的构造和模拟,这是模拟电路中的关键元件。 7. **实验9 - Solar Cell**: 学习太阳能电池的基本工作原理,可能包括如何在Silvaco环境中模拟光伏效应。 8. **实验10 - TFT**: 对薄膜晶体管(TFT)的模拟,常见于显示技术,如LCD屏幕。 附录部分提供了ATLAS软件中常用语句的列表以及集成电路制造工艺的简介,帮助学生深入理解实际的工艺流程。 这份讲义为学生提供了一个全面的平台,通过实际操作Silvaco工具来学习微电子器件的物理原理和模拟技术,从而提升他们在微电子工程领域的实践能力。