在实际情况下,器件的特性需要通过仪器进行测试得到,测试的结果通常是电流电压特性。通过改变电信号、环境温度、光照、压力、磁场等条件观察端电流端电压随这些量的变化。atlas
进行器件仿真时也按照这种思路进行,除了可以得到端的电学特性以外,还能得到器件内部的信息,例如浓度分布、电势分布、电流密度等等。
在仿真开始时电极都是零偏的,之后才会按照设置的方式将电流或电压步进式地加上去。步长时需要考虑的,步长太长容易不收敛。
电流与电压的施加通过solve
命令,log
命令和save
命令是把计算得到的结果分别保存为日志文件和结构文件。log
命令必须在solve
命令之前才能保存solve
命令的数据。
-
计算
gate
电压为0.1 V
时的电学信息,保存到log
文件,并保存结构文件,此时结构文件中就包含了电场、电流密度等信息了。log outfile=test.log solve vgate=0.1 save outfile=gate_01.str
1. 直流特性
-
给所有电极的电压都加为
0 V
solve init
经过
solve
命令之后保存的结构文件中将包含有电学信息,例如电势分布、电流密度、端电流电压等等。如果直接从某一电压开始计算,则上面的语句将会自动加入 -
给基极电压加到
0.1 V
solve vbase=0.1
-
将之前计算得到的结果作为初始近似
solve previous
-
结束写日志
log off
-
基极电压经过一系列步骤加到
2 V
,可以得到BE结的I-V特性go atlas init infile=SBD.str model conmb fldmob srh auger bgn contact name=anode workf=4.97 solve init log outfile=Schottky_Diode_IV.log solve vanode=0.01 solve vanode=0.05 solve vanode=0.10 solve vanode=0.15 ... solve vanode=2.0 tonypolt Schottky_Diode_IV.log
-
栅电压按照一定步长进行扫描,可以获得转移特性,从保存的日志文件中可以提取出跨导随栅压变化的特性曲线,如果
vfinal
不是整数个步长后的值,则系统自动调整。go atlas init infile=structure.str models cvt srh print contact name=gate n.poly interface qf=3e10 method newton solve init solve vdrain=0.1 log outf=Vt_test.log master solve vgate=0.1 vstep=0.1 vfinal=3.0 name=gate tonyplot Vt_test.log quit
通常会采用分段扫描电压,开始阶段的步长一小点以利于计算收敛,然后适当增加步长
-
Gummel Plot
特性仿真go atlas init infile=bjt.str models conmob fldmob consrh auger print solve init solve vcollector=0.1 vstep=0.1 vfinal=2 name=collector log outf=Gummel_Plot.log solve vbase=0.025 vstep=0.025 vfinal=1 name=base log off tonyplot Gummel_Plot.log quit
2. 交流小信号特性
交流仿真的语法和直流仿真的语法类似,只是添加了频率相关的参数。
2.1 频率不变,改变直流偏置,得到特性频率下的CV特性
solve vgate=-5 vstep=0.1 vfinal=5.0 name=gate ac freq=1e16