VIP17

本课程属于：007-半导体晶圆与宽禁带材料 先进材料、材料计算与可靠性工程 · 共 17 门相关课程，组合学习更完整。

查看所属VIP全部课程 →

← 返回所属目录咨询 / 购买

SOI器件自热效应与载流子迁移率退化：TCAD热仿真配置

共计 30 章节

点击此处阅读海量试读课程：100+行业、1000+细分领域

SOI技术概述

SOI器件结构 · 优势（低寄生电容 · 抗闩锁）及自热效应引入

SOI技术概述

自热效应物理机制

焦耳热产生 · 声子散射 · 晶格温度升高对载流子输运的影响

自热效应物理机制焦耳热产生

迁移率退化原理

晶格振动加剧导致迁移率下降 · Mathiessen定则与温度依赖模…

迁移率退化原理晶格振动加剧导致…

TCAD仿真基础

Sentaurus/Silvaco… · 热仿真与电学仿真耦合

TCAD仿真基础

热仿真物理模型

热传导方程 · 热容 · 热导率模型（如Stratton模型）

热仿真物理模型热传导方程

晶格热导率模型

SOI中SiO2埋氧层低热导率对热积…

晶格热导率模型SOI

载流子迁移率模型

Cauchy模型 · Canali模型 · 高场饱和速度模型

载流子迁移率模型Cauchy

自热效应与迁移率耦合

温度依赖的迁移率公式（μ(T) =…

自热效应迁移率耦合

SOI器件几何结构

薄膜SOI · 厚膜SOI · FinFET-on-SOI结构对自热…

SOI器件几何结构

热边界条件设置

等温边界 · 绝热边界 · 热阻边界在TCAD中的实现

热边界条件设置等温边界

网格划分策略

热梯度区域（沟道 · BOX界面）的局部网格细化

网格划分策略热梯度区域

材料参数定义

Si · SiO2 · Si3N4的热导率

材料参数定义Si

电热耦合仿真流程

先电学求解 · 再热学求解 · 迭代收敛

电热耦合仿真流程先电学求解

瞬态热仿真

脉冲功率下的温度瞬态响应 · 时间步长控制

瞬态热仿真脉冲功率下的温度…

稳态热仿真

直流偏置下的温度分布 · 热阻提取

稳态热仿真直流偏置下的温度…

迁移率退化量化

不同温度下迁移率退化曲线（μ vs…

迁移率退化量化vs

自热效应表征参数

热阻Rth · 热时间常数τth · 温升ΔT

自热效应表征参数Rth

SOI vs 体硅对比

相同偏置下SOI温升更高 · 迁移率退化更严重

沟道长度缩放影响

短沟道器件自热效应加剧 · 迁移率退化更显著

沟道长度缩放影响短沟道器件自热效…

埋氧层厚度影响

BOX越薄 · 热阻越低 · 自热效应缓解

埋氧层厚度影响BOX

衬底偏置效应

衬底偏压对自热和迁移率退化的调制

衬底偏置效应衬底偏压对自热

多指栅器件热仿真

多指结构热耦合 · 温度分布不均匀性

多指栅器件热仿真多指结构热耦合

热仿真收敛性问题

非线性迭代 · 阻尼因子 · 初始猜测优化

热仿真收敛性问题非线性迭代

后处理分析

温度分布图 · 迁移率分布图 · 电流密度图提取

后处理分析温度分布图

实验数据与仿真结果对比 · 调整热导率/迁移率参数

模型校准实验数据

自热效应缓解技术

热沉设计 · 埋氧层图形化 · 高导热材料插入

自热效应缓解技术热沉设计

先进SOI结构

UTBB SOI · SiGe-OI · GaN-OI的自热特性

TCAD脚本自动化

使用Tcl/Python脚本批量扫描…

TCAD脚本自动化

SOI NMOS自热效应仿真 · 迁移率退化分析

SOI PMOS自热效应仿真 · 与NMOS对比及电路级影响