XD34TCA | TCAD | Rozsah výuky: | 14+4 | ||
---|---|---|---|---|---|
Přednášející (garant): | Vobecký J., Voves J. | Typ předmětu: | Z | Zakončení: | Z,ZK |
Zodpovědná katedra: | 334 | Kreditů: | 4 | Semestr: | L |
Anotace:
Aplikace nástrojů TCAD (Technology Computer Aided Design) v analýze a návrhu základních elektronických součástek. Princip simulace technologických procesů a fyzikální simulace stejnosměrné a dynamické činnosti součástek. Extrakce parametrů pro kompaktní modely. Obvodová simulace a kompaktní modely. Základní modely a jejich aplikace. Praktická činnost ve standardním simulačním prostředí v rámci simulace základních polovodičových struktur integrovaných obvodů (dioda, BJT, MOSFET) v návaznosti na vyšší návrhové prostředky.
Osnovy přednášek:
1. | TCAD, základní principy, dostupné nástroje a aplikační možnosti. | |
2. | Fyzikální simulace. ATLAS. Základní polovodičové rovnice a modely. | |
3. | Numerické metody v TCAD. Principy, implementace, praktické aspekty. | |
4. | Rovnice Poissonova a kontinuity. Drift-difuzní přiblížení. Generace a rekombinace. | |
5. | SRH model. Augerova, optická, povrchová rekombinace. | |
6. | Elektrický průraz. Nárazová ionizace. Pohyblivost nositelů náboje. Zužování pásu. | |
7. | Okrajové podmínky. Ohmický a Schottkyho kontakt. Rozhraní polovodič-izolant. | |
8. | Smíšená simulace (MIXEMODE). | |
9. | Kompaktní modely bipolárních součástek. Modely pro malý a velký signál. | |
10. | Dioda a BJT. Extrakce parametrů pro kompaktní modely. | |
11. | Kompaktní modely unipolárních součástek. Modely pro malý a velký signál. | |
12. | MOSFET. Extrakce parametrů pro kompaktní modely. | |
13. | Simulace technologických procesů. Základní principy a aplikační možnosti. | |
14. | Iontová implantace. Difuze, oxidace. Základní modely a jejich aplikace. |
Osnovy cvičení:
1. | Platforma SUN a operační systém UNIX. Simulační prostředí Deckbuild - seznámení. | |
2. | Dioda s pn přechodem. Zadání vstupního souboru do simulátoru. Ladění. | |
3. | Simulace závěrných, propustných a dynamických charakteristik diody. | |
4. | Semestrální projekt I. - simulace diody. Gummel plot - extrakce parametrů. | |
5. | Bipolární tranzistor BJT. Vstupní soubor pro simulaci ss charakteristik. Ladění. | |
6. | Strategie návrhu BJT v kontextu simulace. | |
7. | Semestrální projekt II. - návrh simulace BJT. Průrazné napětí, Gummel plot. | |
8. | Semestrální projekt II. - ladění simulace BJT. Extrakce parametrů. | |
9. | Simulace tranzistoru MOSFET. Vstupní soubor pro simulaci ss charakteristik. Ladění | |
10. | Semestrální projekt III. - návrh simulace tranzistoru MOSFET. Prahové a průrazné napětí. | |
11. | Strategie návrhu tranzistoru MOSFET v kontextu simulace. | |
12. | Semestrální projekt III. - simulace tranzistoru MOSFET. Extrakce parametrů. | |
13. | Příprava projektů pro prezentaci. Způsoby zpracování výsledků. | |
14. | Prezentace projektů, zápočet. |
Literatura Č:
1. | Vobecký J., Voves J. : "TCAD pro elektroniku", ČVUT, Praha 1995 | |
2. | Mouthaan T. "Semiconductor devices Explained", Wiley, 1999 | |
3. | ATLAS User's Manual, SILVACO Int., Santa Clara, 2000 |
Literatura A:
1. | Selberherr S., "Analysis and Simulation of Semiconductor Devices", Springer, 1984 | |
2. | Mouthaan T. "Semiconductor devices Explained", Wiley, 1999 | |
3. | ATLAS User's Manual, SILVACO Int., Santa Clara, 2000 |
Požadavky:
Vypracování a předvedení tří semestrálních projektů na počítači.
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
|
Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |