一种基于可杂化间断有限元的半导体多物理效应仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于可杂化间断有限元的半导体多物理效应仿真方法。该方法首先通过对于2D/3D半导体器件采用基于四面体单元的网格剖分，构建高阶基函数。然后，对器件结构中载流子的漂移‑扩散方程系统进行解耦，拆分成非线性泊松方程和线性化的漂移‑扩散方程组；接着，采用可杂化间断伽辽金HDG方法，分别对两个方程进行数值离散；采用稳定性参数描述方程中的通量项，并应用Gummel迭代法求解，得到器件内载流子浓度、电势和电场分布等信息。本发明的方法具有支持任意高阶基函数、数值精度高、数值稳定性好和支持大规模并行等优点。可用于高效、高精度数值计算复杂半导体器件结构中的物理效应，用于射频、微波和毫米波集成电路的高性能设计优化。