Aggiornamenti Semiconductor Module


Per gli utenti del Semiconductor Module, la versione 6.3 di COMSOL Multiphysics® offre una nuova interfaccia per la risoluzione delle equazioni di diffusione della deriva con una formulazione logaritmica, una formulazione mista agli elementi finiti per migliorare la risoluzione della corrente dark nei modelli di vari dispositivi a semiconduttore e nuovi dati sul materiale carburo di silicio (SiC) per la modellazione dei semiconduttori ad ampio band gap. Per scoprire di più su questi aggiornamenti, continuate a leggere.

Nuova interfaccia Trasporto dei portatori di carica

La nuova interfaccia Transport of Charge Carriers consente di modellare i portatori di carica, come elettroni, lacune, ioni e specie neutre come le molecole, e i loro stati eccitati. Risolve la densità numerica di questi portatori, tenendo conto del loro trasporto e delle loro reazioni. L'interfaccia gestisce la deriva, la convezione e la diffusione, guidate da campi elettromagnetici, campi di flusso o gradienti di concentrazione. L'interfaccia può essere utilizzata per vari sistemi di semiconduttori e sistemi quantistici, quali:

  • Semiconduttori organici accoppiati con l'interfaccia Electrostatics.
  • Modelli di meccanica quantistica integrati con l'interfaccia Schrödinger Equation.
  • Transistor a effetto di campo sensibili agli ioni (ISFET) se utilizzati con l'interfaccia Semiconductor.

Questa nuova interfaccia è presente nei tutorial Simulation of an Ion-Sensitive Field-Effect Transistor (ISFET) e Electrolyte-Gated Organic Field-Effect Transistor.

Un modello ISFET che mostra il potenziale elettrico.
Il potenziale elettrico del tutorial Simulation of an Ion-Sensitive Field-Effect Transistor (ISFET), dove l'elettrolita è risolto con l'interfaccia Transport of Charge Carriers.

Nuova formulazione del solutore con metodo misto agli elementi finiti

La nuova formulazione del solutore a elementi finiti misti migliora la risoluzione delle correnti dark di piccolo livello, che sono fondamentali per alcuni dispositivi a semiconduttore. I metodi di risoluzione tradizionali sono tipicamente in difficoltà per gli effetti di cancellazione tra le correnti di deriva e di diffusione. Tuttavia, la nuova formulazione offre una soluzione più accurata e affidabile per la risoluzione delle correnti dark, introducendo variabili dipendenti aggiuntive per le correnti di elettroni e lacune e utilizzando un elemento di divergenza per imporre localmente la conservazione della corrente. Questa formulazione è visibile nel nuovo tutorial Reverse-Bias Leakage Current.

Due geometrie rettangolari che mostrano la formulazione mista in viola scuro e la formulazione a livello quasi-Fermi in arancione.
Densità di corrente di elettroni risolta con la formulazione mista (fronte) e la formulazione quasi-Fermi-level (retro).

Nuovi dati nel mateiale carburo di silicio

La libreria dei materiali Semiconductors è stata aggiornata per includere nuovi dati sulle proprietà del carburo di silicio (SiC), come la ionizzazione da impatto, la ricombinazione diretta, il modello di mobilità Arora, il modello di mobilità Caughey-Thomas e altro ancora. Questo aggiornamento è disponibile nel nuovo tutorial Silicon Carbide Diode Breakdown.

Nuovi tutorial

La versione 6.3 di COMSOL Multiphysics® introduce diversi nuovi tutorial nel Semiconductor Module.