半导体器件电热耦合模拟程序的开发与应用

摘要

开发了一个半导体器件的电热耦合器件模拟程序。它以双重能量传输模型为基础，包括了晶格中的热扩散以及载流子的产生、复合所造成的能量变化，考虑了载流子能流对整个热系统的影响。根据电热耦合模拟的特点，本程序采用了组解耦法和异时间步长法两种算法。组解耦法的运算速度是传统算法（全Ｎｅｗｔｏｎ法）的２～３倍而内存空间可节省一半。本程序已被集成到器件模拟软件ＰＩＳＣＥＳ－２Ｈ中。对一个ＳＯＩ结构的负阻效应和瞬态特性的模拟结果表明，该程序能够正确模拟器件发热情况以及自热对器件特性的主要影响。