Sentaurus sdevice代码实现功能解析：Solve - 耦合泊松方程模拟

该代码实现了使用Sentaurus模拟器对半导体器件进行多种不同类型的模拟，包括：

1. 解决耦合的泊松方程，其中包括电子和空穴的输运方程以及温度方程；
2. 查看不同应力条件下陷阱产生的情况；
3. 提取不同应力条件下的Ron/Idsat和IdVg；
4. 测量器件寿命。

具体实现方式为：

• 对于查看不同应力条件下陷阱产生的情况，使用了Quasistationary函数，其中包括了不同的电压条件和目标，以及耦合的泊松方程、电子和空穴的输运方程和温度方程。
• 对于提取不同应力条件下的Ron/Idsat和IdVg，首先使用了Quasistationary函数来设定不同的电压条件和目标，然后使用了Transient函数进行瞬态模拟，最后使用了Tcl代码块来提取所需的数据。
• 对于测量器件寿命，使用了Quasistationary函数来设定不同的电压条件和目标，然后使用了Transient函数进行瞬态模拟，并将结果保存到文件中。最后，通过比较陷阱浓度和临界值，确定器件寿命的时间点。

代码示例：

Solve {
	coupled (iterations=100) {
		poisson
	}
	coupled {
		poisson electron hole
	}
	coupled {
		poisson electron hole temperature
	}
	
	
	#if @SimType@ == 0
	## -- To view trap generation for various stress conditions
	Quasistationary( InitialStep= 0.01 MaxStep= 0.2 Minstep= 1e-12
	increment= 1.5 Goal{name='gate' voltage=@xVg@} )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	
	Quasistationary( InitialStep= 1e-3 MaxStep= 0.2 Minstep= 1e-12 
	increment= 1.2 Goal{name='drain' voltage=@xVd@} )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	
	NewCurrentPrefix='tr@SimType@_Vg@xVg@_Vd@xVd@_'
	
	coupled { poisson electron hole }
	transient( InitialTime= 0 Finaltime= 1e6
	increment= 1.2 InitialStep= 0.1 MaxStep= 1e5 ){
		coupled{ poisson electron hole temperature }
	}
	
	#elif @SimType@ == 1
	
	## -- Extract Ron/Idsat for various stress conditions (Vg stress)
	## -- Extract IdVg for various stress conditions (Vg stress)
	
	Quasistationary( InitialStep= 1.0e-3 MaxStep= 0.2 Minstep= 1e-12
	increment= 2.0  Goal{name='drain' voltage= @xVd@ } )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	
	Quasistationary( InitialStep= 0.01 MaxStep=0.2 Minstep= 1e-12
	increment= 2.0  Goal{name='gate' voltage= @xVg@ } )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	
	## NewCurrentPrefix='tr@SimType@_Vg@xVg@_Vd@xVd@_'
	
	## Perform transient simulation upto 1.0e5 seconds, and the solutions are saved at different time intervals
	transient( InitialTime=0 Finaltime = 1e5
	increment= 1.2 InitialStep=0.1 MaxStep= 5e4 ){
		coupled{ poisson electron hole temperature }
		Save (FilePrefix= 'tr_n@node@' NoOverWrite Time= (0.0;1e1;1e2;1e3) ) 
	}		
	## Simulate IdVd to extract Ron and Idsat at intermediate time points
	## Simulate IdVg to extract Vth at intermediate time points
	## Tcl block 
	!( 
	for { set i 0 } { $i < 4 } { incr i } { 
		set Number [format '%04d' $i]
		
	puts " 
	NewCurrentPrefix= ''
	Load(FilePrefix= 'tr_n@node@__$Number')
	
	Quasistationary ( InitialStep= 0.01 MaxStep=0.2 Minstep= 1e-12
	increment= 2.0  Goal {name= 'gate' voltage= 0.0 } Goal {name='drain' voltage= 0.0 } )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	
	Quasistationary ( InitialStep= 0.01 MaxStep=0.2 Minstep= 1e-12
	increment= 2.0  Goal {name= 'drain' voltage= @mVd@ } )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	
	NewCurrentPrefix= 'IdVg_$i_'
	
	Quasistationary ( InitialStep= 0.01 MaxStep=0.2 Minstep= 1e-12
	increment= 1.2  Goal {name= 'gate' voltage= @mVg@ } )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	" 
	} 
	)! 
	## End of the Tcl block
	
	#elif @SimType@ == 2
	
	## -- Measurement of Device LifeTime
	
	#if @xVd@
	Quasistationary( InitialStep= 1.0e-3 MaxStep=0.2 Minstep= 1.0e-12
	increment= 2.0 Goal{name='drain' voltage= @xVd@ } )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	#endif
	
	Quasistationary( InitialStep= 1.0e-4 MaxStep=0.2 Minstep= 1.0e-12
	increment= 1.2 Goal{name='gate' voltage= @xVg@ } )
	{ coupled { poisson electron hole temperature } }
	
	
	
	## -- Device LifeTime= Time at which trap concentration equal to Ncrit
	## Stress time should be very long time here (more than or equal to 10 years (3.15e8 sec))
	NewCurrentPrefix='tr@SimType@_Vg@xVg@_Vd@xVd@_'
	
	Transient( InitialTime=0 Finaltime= 3.15e8
	increment= 1.2 InitialStep=0.01 MaxStep= 3.15e7 ){
		coupled{ poisson electron hole temperature }
	}
	
	#endif
}

该代码示例展示了如何使用Sentaurus sdevice代码来实现以上提到的模拟功能。您可以根据您的实际需求修改代码参数和功能。

注意：

• 该代码示例仅供参考，可能需要根据您的具体需求进行调整。
• 为了更好地理解代码，建议您参考Sentaurus官方文档。
• 本文仅介绍了Sentaurus sdevice代码的基本功能，更多高级功能请参考Sentaurus官方文档。