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研究生: 蕭秉昇
Ping-Sheng Hsiao
論文名稱: 二維異質接面半導體元件之開發與模擬
Development of 2D Heterojunction Semiconductor Model and Its Applications to Device Simulation
指導教授: 蔡曜聰
Yao-Tsung Tsai
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 資訊電機學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 54
中文關鍵詞: 異質接面網格電路模擬半導體
外文關鍵詞: heterojunction, Semiconductor, Simulation
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  • 在本文中,我們開發的真空能階系統,E_0方法,去解決模擬2-D異質結構的半導體元件邊界條件上的問題。在過去,我們的程式是使用本質費米能階,E_fi,以其來計算載子濃度與電位電場情形。然而,E_fi這個方法在2D異質接面上有模擬的問題。所以發展了E_0系統去計算邊界條件並解決問題。而在之後的章節,我們去驗證E_0方法製作出的模型是否可行,藉由pN接面元件與理論討論。並探討陡變接面與漸變接面在模擬上的問題。最後,我們使用的方法E_0,做出HBT並模擬,且著重在能隙寬度對於電壓電流特性的比較。


    In this thesis, we develop vacuum level system, E_0 method, for numerical 2-D heterojunction device simulation. In the past, our program use intrinsic Fermi level, E_fi, to calculate carrier concentration and potential. However, the E_fi modeling has problem in heterojunction. The E_0 method has been verified by a pN heterojunction. And discuss problems of simulation happened on abrupt. Finally, we use the E_0 method to compare HBT with BJT to discuss the electrical characteristics.

    目錄 摘要 i Abstract ii 目錄 iii 圖目錄 iv 表目錄 vi 第一章 簡介 1 第二章 真空能階系統架構 2 2-1. 矩形網格分析概念 2 2-2. 程式的邊界條件建立與設定 8 2-3. 真空能階的邊界系統建立 10 2-4. 接面能帶模型建立 12 第三章 異質接面矩形網格探討及驗證 15 3-1. 真空能帶系統在同質接面上的驗證 15 3-2. PN異質接面 18 3-3. PN異質接面空乏區寬度以及載子濃度 21 3-4. 異質接面模擬電場分布 23 3-5. 漸變接面模擬探討 25 3-6. 漸變與陡變接面的模擬 28 第四章 異質接面與同質接面元件分析與比較 32 4-1. 異質接面雙極性電晶體 32 4-2. 模型建立 34 4-3. 元件特性 37 第五章 結論 42 參考文獻 43

    參考文獻
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