Semiconductor Module

For Detailed Analysis of Semiconductor Devices at the Fundamental Level

트랜지스터는 인가된 게이트 전압에 의해 장치가 동작되고, 드레인 포화 전류가 결정되어 집니다.트랜지스터는 인가된 게이트 전압에 의해 장치가 동작되고, 드레인 포화 전류가 결정되어 집니다.

기본레벨에서 반도체 장치 해석 

MOSFETs, MESFETs, and Schottky Diodes

Semiconductor Module을 이용하면 기본 물리 레벨에서의 반도체 동작에 대해 상세히 해석할 수 있습니다. 이 모듈은 등온 혹은 비등온 전달모델을 사용한 Drift-Diffusion수식을 사용하며, Bipolar, MESFETs, MOSFETs, Schottky 다이오드, Thyristors, PN접합 해석등에 유용합니다.
다중물리현상에 의한 영향들은 간혹 반도체 동작 성능에 많은 영향을 주며, 반도체 공정은 주로 높은 온도에서 일어나서 매질 내부에 응력이 발생합니다. 그리고 높은 파워 장비들은 상당히 많은 열을 발생시킵니다. Semiconductor Module은 다중물리현상에 의한 영향을 포함할 수 있는 COMSOL환경을 이용하여 반도체에 대한 모델링을 할 수 있습니다. 그리고 사용자는 지배식의 수식에도 접근할 수 있어서, 모듈에서 정의되어 있지 않은 물리현상도 자유롭게 정의하여 해석할 수 있습니다.

Make Use of Finite Element or Finite Volume Discretization

사용자는 Semiconductor Module에서 정공과 전자의 이동을 모델링 할 때, 유한 체적법과 유한 요소법을 선택하여 사용할 수 있습니다. 각각의 방법은 다음과 같이 장,단점을 가지고 있습니다:

  • Finite Volume Discretization: 반도체 모델링 시 유한체적 이산화는 전류를 보존하여 전하 캐리어의 전류밀도에 대해 가장 정확한 결과를 제공합니다. Semiconductor Module은 Charge Carrier수식에 대한 Scharfetter-Gummel upwinding Scheme를 사용하여, 각 mesh별로 균일한 결과를 도출 해내고, 두 개의 mesh가 접하는 면에서만 변화량이 나타납니다. 현재 COMSOL제품군들은 유한요소법을 기반으로 하기 때문에 이 방법은 다중물리 모델에 대하여 많은 연구가 필요합니다.
  • Finite Element Discretization: 유한요소법은 에너지를 보존하므로, 전류 보존이 기술적으로 어렵습니다. 그래서 정확한 전류를 얻기 위해 Solver의 오차율을 아주 작게 설정하거나, 조밀한 mesh를 만들어야 합니다. Semiconductor Module에서 유한요소법을 사용할 경우, 수치적 안정성을 높이기 위해 Galerkin least squares stabilization 방법이 지배식에 적용되었습니다. Semiconductor Module에서 유한요소법을 사용 하면, 열이나 구조와 같은 다른 물리현상을 하나의 모델에서 손쉽게 연결하여 해석할 수 있는 장점이 있습니다.

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