MINIMOS：半导体场效应晶体管的数值模拟工具

"MINIMOS os" MINIMOS是一个用于半导体场效应晶体管数值模拟的软件工具，自首次发布以来已有超过10年的历史，并在此期间持续进行了扩展和改进。在1991年发布的5.2版本中，MINIMOS能够模拟硅MOSFET、SOI晶体管以及镓砷化物MESFET。该软件的核心在于数值求解基本的半导体方程，包括泊松方程和电子与空穴的两个载流子连续性方程。对于如载流子迁移率、载流子生成/复合速率和碰撞电离率等系数，MINIMOS采用了精心选择的模型进行实现。其数值方案设计得能够处理二维和三维空间中的平面和非平面器件结构。 MINIMOS的新特性包括对更复杂设备结构的支持和高级模拟功能，如瞬态模拟，允许用户研究器件在时间变化下的行为。此外，它还支持蒙特卡洛模拟，用于精确地模拟载流子传输过程中的随机性。小信号交流分析功能则使得用户可以分析器件在小信号输入下的频率响应。非平面器件结构的处理是MINIMOS的一个重要方面，因为它涵盖了现代半导体技术中常见的鳍式场效应晶体管（FinFET）和其他三维结构。 MINIMOS 2D模型结构专注于二维空间中的器件模拟，适合于简单的平面或沿一个方向变化的器件。而MINIMOS 3D模型结构则进一步增加了第三个维度，使得模拟更加真实，能处理更复杂的三维器件结构，如多门堆叠或鳍形结构。这在理解和优化现代集成电路设计中的微纳米尺度效应时至关重要。 瞬态模拟功能允许用户研究在特定激励下器件随时间变化的行为，这对于理解开关速度、瞬态响应和热效应等动态性能非常重要。蒙特卡洛模拟则引入了统计不确定性，考虑了载流子散射和随机过程，这对于高精度分析器件性能特别是噪声和可靠性方面至关重要。 小信号AC分析则关注在交流输入下器件的频率响应，这在电路设计中用于评估滤波器性能、放大器稳定性和带宽限制。非平面器件模拟则是MINIMOS的一个关键优势，因为现代半导体技术中的器件设计正朝着三维发展，以提高集成度和性能。 总而言之，MINIMOS是一个强大且全面的模拟工具，它为半导体工程师提供了深入理解、设计和优化半导体器件的手段，特别是在二维和三维结构中，涵盖从基础物理到高级电路行为的多个层面。