摘要——半导体器件的计算机辅助设计 (TCAD) 技术依赖于器件中微分方程的数值解。量子计算的最新进展为在量子计算机上执行 TCAD 模拟提供了新的机会。基于变分量子算法,我们开发了一种基于量子计算的方法来解决半导体纳米结构中的量子限制问题。随着求解薛定谔方程的数值离散化网格点数量的增加,所需的量子比特数量仅以对数方式增加,∼ O [ log(N) ] 。该方法适用于解决所有维度的量子限制问题,这些问题与量子阱、半导体纳米线和半导体量子点结构中的限制有关。该方法可以处理半导体纳米结构中的各向异性能带结构和静电势。我们进一步表明,假设的设计对该方法在解决精度方面的性能起着重要作用。基于量子计算的方法可以高精度地计算基态和激发态的能量和波函数。
超宽的带隙半导体β加氧化物(β -GA 2 O 3)使电子设备的低传导损失和高功率有望。但是,由于β -GA 2 O 3的天然较差的导热率,其功率设备具有严重的自加热效果。为了克服这个问题,我们强调了使用TCAD模拟和实验的设备结构对β -GA -GA 2 O 3 Schottky屏障二极管(SBD)的峰值温度的影响。在TCAD中模拟了SBD拓扑,包括β -GA 2 O 3的晶体取向,Schottky金属,阳极面积和厚度的工作功能,表明β -GA -GA 2 O 3的厚度在降低二极管峰值温度方面起着关键作用。因此,我们制造了具有三个不同厚度外延层和五个不同厚度底物的β -GA 2 O 3 SBD。使用红外热成像摄像头测量二极管的表面温度。实验结果与模拟结果一致。因此,我们的结果为高功率β -GA -GA 2 O 3二极管提供了新的热管理策略。
使用 TCAD 的应变 Si/SiGe 通道 p-MOSFET。收录于:Nath V.(编辑)国际微电子、计算与通信系统会议论文集。电气工程讲义,第 453 卷,第 181-188 页,Springer,新加坡,2018 年。18. Sanghamitra Das、TP Dash、S. Dey 和 CK Maiti,“陷阱效应
a 奥地利维也纳技术大学微电子研究所 Christian Doppler 高性能 TCAD 实验室,Gußhausstraße 27-29, 1040,维也纳,奥地利 b 奥地利维也纳技术大学微电子研究所,Gußhausstraße 27-29, 1040,维也纳,奥地利 c Silvaco Europe Ltd.,Compass Point, St Ives, Cambridge, PE27 5JL,英国
摘要。在这项工作中,我们通过使用辅助设计(TCAD SILVACO)软件对CDS/CUIGASE 2(CIGS)薄太阳能电池进行了两维数值分析的研究研究。它们的结构由配置中的薄CIGS太阳能电池组成:Zno(200 nm)/CDS(50 nm)/CIGS(350 nm)/mo。然后将ZnO用于电导氧化导电细胞的透明前部。用于后接触,使用钼(MO)。CD窗口的层和CIGS吸收器的形状是N-P半导体异质结。通过应用模型中多晶CD和CIGS材料和CIGS材料和CIGS/CDS接口的晶粒关节中产生的缺陷来评估细胞的性能,并且已经对TCAD模拟中使用的物理参数进行了校准以复制实验数据。在AM1.5照明条件下模拟J -V特性。已达到转换效率(η)20.10%,并且已经模拟了其他特征参数:开路电压(V OC)为0.68 V,电路电流密度(J SC)等于36.91 mA/cm 2,并且表格(FF)为0.80。模拟结果表明,CIGS层的摩尔分数x的最佳值约为0.31,对应于1.16 eV的间隙能,该结果与实验中发现的结果非常吻合。
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这项工作介绍了优化的模型和数值模拟的结果以及基于CNT的GAAS/INAS多个量子井(从5到70 QWS)GAAS太阳能电池的分析。这些QW被发现将吸收边缘延伸到GAA带隙的范围之外。此外,随着模型中引入宽带插入式凹陷后面场(BSF)层,由于从设备底部反射了未吸附的光子,因此提高了效率,从而提高了效率。所提出的模型使用异质的CNT层作为顶部半透明电极。可以观察到,这种具有较低板电阻和更好光线的CNT顶层可以显着提高整体效率。我们的优化单元格具有35 number 25nm量子井结构,具有100 nm CNT顶层,板电阻为128Ω/□可将效率提高到32.46%(没有CNT顶层)。EQE接近90%。为了显示我们发现的准确性,显示了数值建模的关键阶段,并使用标准实验数据检查了基本仿真数据。在创建商业上可行的QWSCS迈出的重要一步是建议基于CNT的QWSC模型在现代TCAD工具环境(Silvaco Atlas)中的有效应用。keyowrds:碳纳诺管(CNT),INAS/GAAS,SILVACO TCAD,量子井太阳能电池(QWSC)
摘要 — 在现代 MOS 技术中,晶体管几何形状的不断缩小导致名义上相同的器件之间的差异性增加。为了研究此类器件的差异性和可靠性,需要测试具有统计意义的大量样本。在这项工作中,我们对导致 BTI 和 RTN 的缺陷进行了特性研究,该研究是在由数千个纳米级器件组成的定制阵列上进行的。在这种纳米级器件中,差异性和可靠性问题通常针对单个缺陷进行分析。然而,提取具有统计意义的结果需要大量的测量,这使得这种方法不可行。为了分析大量的测量数据,我们采用了由捕获和发射电荷的缺陷引起的阈值电压偏移的统计分布。这使我们能够使用以缺陷为中心的方法提取缺陷统计数据。针对各种栅极、漏极和体偏置以及两种几何形状对缺陷分布进行了表征,以验证方法并获得适合 TCAD 建模和寿命估计的统计数据。使用 TCAD 模型,我们可以推断出观察到的器件退化。最后,我们研究了体和漏极应力偏差对缺陷的影响,并观察到体偏压对器件性能下降的影响与栅极偏压相似。相比之下,对于所研究的技术,漏极偏压高达 − 0.45 V 时漏极应力似乎可以忽略不计。我们的测量结果还清楚地表明,整体 BTI 性能下降严重依赖于栅极体应力偏差,而提取的 RTN 缺陷数量似乎与应力无关。
摘要已开发了不对称扩展源隧道场效应晶体管(AES-TFET)的二维分析模型,以获得更好的设备性能。已通过求解2-D Poisson的方程来分析并执行所提出的设备模型。表面电势分布,电场变化和带对频带隧道(BTBT)速率已通过此数值建模研究。TFET新颖结构的源区域已扩展(不同的2 nm至6 nm),以结合角效应,从而通过薄薄的隧道屏障进行了BTBT,并具有受控的双极传导。这最终为N通道AES-TFET产生了更好的源通道接口隧道。2-D数值设备模拟器(Silvaco TCAD)已用于模拟工作。最终通过AES-TFET的分析建模来验证模拟工作。更好的是,我关闭和切换比是从这个新颖的TFET结构中获得的。关键字AES-TFET·表面电势分布·电场变化·BTBT·TCAD·数值建模。1介绍纳米科学和纳米技术在纳米级设备中的出现,晶体管的物理大小已被绝对地缩小。通过遵循2022年摩尔的法律预测,微型化已达到其对金属氧化物施加效应晶体管(MOSFET)的极限[1]。在这方面,过去二十年中已经出现了各种扩展问题。短通道效应(SCE),排水诱导的屏障降低(DIBL)[2]。 ritam dutta ritamdutta1986@gmail.com短通道效应(SCE),排水诱导的屏障降低(DIBL)[2]。ritam dutta ritamdutta1986@gmail.com为了克服这些问题,在新型MOSFET结构中正在进行持续的研究。但是,在目前的情况下,在60mv/十年的MOSFET上有限的子阈值摇摆(SS)是研究人员的主要缺点。