Глава
Введение в TCAD и SPICE моделирование полупроводниковых приборов и элементов БИС
Рассмотрены методики TCAD и SPICE моделирования для биполярных и МОП-компонентов, изготовленных по базовым технологиям кремниевых ИС/БИС.
В книге
Проведено электротепловое моделирование современных структур Si и SiGe биполярных транзисторов с помощью САПР Sentaurus Synopsys. Показано, что для SiGe гетеропереходных биполярных транзисторов, работающих на высоких плотностях тока, наблюдается более высокая рабочая температура по сравнению с идентичными кремниевыми транзисторами при одинаковой рассеиваемой мощности, что приводит к сильной деградации электрофизических параметров прибора и его электрических характеристик.
Рассмотрены принципы работы и электрические характеристики биполярных и МОП-транзисторов интегральных схем, базовых элементов цифровой и аналоговой схемотехники, БМК и ПЛМ, микроконтроллеров и микропроцессоров. Описаны методики выполнения лабораторных, расчетных на ЭВМ, курсовых, самостоятельных и др. работ. Пособие предназначено для бакалавров и магистров различных специальностей, изучающих электронику, микроэлектронику и схемотехнику; отдельные разделы могут быть полезными для аспирантов и инженеров-практиков.
В работе представлены результаты применения cредств трехмерного приборно-технологического моделирования для анализа влияния конструктивно-топологических вариантов КНИ МОП-транзисторов на возникающие в них радиационные токи утечки.
В работе представлены математические модели для учёта влияния поглощённой дозы гамма-излучения и интегрального потока нейтронов на характеристики субмикронных транзисторов. Описана процедура встраивания моделей в систему приборно-технологического моделирования Synopsys TCAD. Рассчитаны следующие зависимости: 1) сток-затворные характеристики для верхнего и нижнего затворов и ток утечки МОП-транзистора с длиной затвора 90 нм, изготовленного по технологии кремний на изоляторе, для различных поглощённых доз гамма- излучения; 2) фактор повреждений от интегрального потока нейтронов для гетеропереходного биполярного транзистора, выполненного по 0,13 мкм технологии кремний-германий.
Описаны процедура и результаты экстракции емкостных параметров модели BSIMSOI КНИ МОПТ 0,35 мкм с использованием комплекса экстракции IC CAP из результатов приборно-технологического моделирования КНИ КМОП структур в с помощью SYNOPSYS TCAD.
Предложена методика определения паразитных емкостей транзисторной структуры SiGe ГБТ для схемотехнических моделей с помощью САПР приборно-технологического моделирования.