Silvaco TCAD实战：二维工艺仿真与AlGaAs淀积层

"Silvaco TCAD是一款广泛应用于半导体器件和集成电路研究、开发、测试和生产中的工艺和器件仿真工具。该软件包由唐龙谷编写的半导体工艺和器件仿真教程详细介绍了其使用方法，特别是二维工艺仿真器ATHENA和二维器件仿真器ATLAS。书中还涵盖了交互式环境DeckBuild及可视化工具Tonyplot的使用。" 在半导体制造过程中，淀积层的组分和掺杂浓度的渐变扮演着至关重要的角色。标题和描述中提到的"淀积层的组分和掺杂渐变-electrical machinery"涉及到半导体材料AlGaAs的沉积工艺。在示例2-38中，使用ATHENA进行二维工艺仿真，模拟了AlGaAs层的淀积，其中铝(Ga)和砷(As)的组分以及硅的掺杂浓度随深度变化。这样的渐变过程可以控制材料的电学特性，如电阻率、载流子迁移率等，进而影响器件性能。 沉积工艺参数如厚度（thick）、细分（div）、组分分数（c.fraction和f.fraction）和掺杂浓度（c.silicon和f.silicon）通过ATHENA进行设置。这些参数的调整能够精确控制材料的性质，从而优化半导体器件的设计。图2.21展示了这种组分和掺杂浓度随深度变化的图形结果。 在半导体工艺仿真中，刻蚀是一个关键步骤。ATHENA提供了两种刻蚀方法：几何刻蚀和物理刻蚀。几何刻蚀主要基于形状和尺寸的变化，而物理刻蚀则涉及实际的物理过程，例如化学反应或溅射。ELITE组件专门用于物理刻蚀模拟，它可以帮助用户理解和预测刻蚀过程对器件结构和性能的影响。 Silvaco TCAD的仿真能力不仅限于淀积和刻蚀，还包括整个半导体工艺流程和器件行为的模拟。ATLAS作为器件仿真器，能够模拟从原子级别到宏观行为的各种半导体效应，如载流子输运、能带结构、电场分布等。DeckBuild提供了一个集成环境，方便用户构建和管理仿真流程，而Tonyplot则用于可视化仿真结果，帮助研究人员快速理解并分析数据。 在当前快速发展的半导体行业中，计算机仿真如Silvaco TCAD的使用极大地缩短了产品开发周期，降低了研发成本，因为它允许在实际制造之前对设计进行测试和优化。然而，尽管TCAD软件在行业内广泛应用，相关的学习资料相对较少。作者希望通过这本书填补这一空白，为初学者提供一个学习和掌握半导体工艺和器件仿真的起点。