Компьютерное моделирование физических эффектов в кремниевых силовых диодах Шоттки
Диссертация
Публикации. Основные результаты, представленные в диссертации, опубликованы в 8-и печатных работах в виде статей и тезисов докладов. В совместных работах автору принадлежат результаты численного моделирования и экспериментальные результаты. Разработка программы моделирования осуществлялись совместно с доц. Прокопьевым А. И. Определение направления исследований, обсуждение результатов и подготовка… Читать ещё >
Список литературы
- Купер Л., Биксиди. Н, Карвер Д. Мощные диоды Шоттки — приборы для быстродействующих выпрямителей // Электроника. — 1976. — Т. 49. — № 3. -С. 35−38.
- Crowell C.R., Sze S.M. Current transport in metal-semiconductor barriers // Solid-St. Electron. 1966. — Vol. 9. — № 8. — P. 1035−1047.
- Rhoderick E.H. The physics of Schottky barrier // J. Appl. Phys. 1970. -Vol.3.-№ 8.-P. 1153−1167.
- Rhoderick E.H. Comments on the conduction mechanism in Schottky diodes // J. Phys. D: Appl. Phys. 1972. — Vol. 5. — № 10. — P. 1920−1929.
- Chang C.Y., Fang Y.K. Specific contact resistance of metal-semiconductor barriers //' Solid-St. Electron. 1971. — Vol. 14. -№ 7. — P. 541 550.
- Racko J.5 Grmanova A., Bresa J. Extended thermoionic emission-diffusion theory of charge transport through a Schottky diode // Solid-St. Electron. 1996. -Vol. 39. -№ 3. P. 391−397.
- Card H.C., Rhoderick E.H. The effect of an interfacial layer on minority carrier injection in forward-biased silicon Schottky diodes // Solid-St. Electron. -1973. Vol. 16. — № 3. — P. 365−374.
- Green M.A., Shewchun J. Current multiplication in metal-insulator-semiconductor (MIS) tunnel diodes // Solid-St. Electron. 1974. — Vol. 17. — № 4. -P. 349−366.
- Temple V.A., Shewchun J. An investigation of the effect of two-band model of the barrier on the tunneling characteristics of degenerate MIS diodes // Solid-St. Electron. 1974. — Vol. 17. — № 5. — P. 417−426.
- Green M.A., King F.D., Shewchun J. Minority carrier MIS tunnel diodes and their application to electron- and photo-voltaic energy conversion // Solid-St. Electron. 1974. — Vol. 17. — № 6. — P. 551−572.
- Green M.A., Temple V.A., Shewchun J. Frequenca response of the current multiplication process in MIS tunnel diodes // Solid-St. Electron. 1975. — Vol. 18. -№ 9. -P. 745−752.
- Card H.C. On the direct current through interface states in metal-semiconductor contacts // Solid-St. Electron. 1975. — Vol. 18. — № 10. — P. 881−883.
- Чикун В.В. Влияние поверхностных состояний на параметры диодов Шоттки // Поверхность. Физика, химия, механика. 1992. № 3. — С. 53−56.
- Scharfetter D. L. Minority carrier injection and charge storage in epitaxial Schottky barrier diodes // Solid-St. Electron. 1965. — Vol. 8. — №> 8. — P. 299 311.
- Yu A.Y.C., Snow E.H. Minority carrier injection of metal-silicon contact // Solid-St. Electronics. 1969. — Vol. 12. — № 3. — P. 155−160.
- Green M.A., Shewchun J. Minority carrier effects upon the small signal and steady-state properties of Schottky diodes // Solid-St. Electron. 1973. — Vol. 16. — № 10.-P. 1141−1150.
- Jager H., Kosak W. Modulation effect by intense hole injection in epitaxial silicon Schottky-barrier diodes // Solid-St. Electron. 1973. — Vol. 16. — № 3. P. 357−364.
- Stolt L., Bohlin K., Tove P.A., Norde H. Schottky rectifiers on silicon using high barriers // Solid-St. Electron. 1983. — Vol. 26. — № 4. P. 295−297.
- Elfsten B., Tove P.A. Calculation of charge distributions and minority-carrier injection ratio for high-barrier Schottky diodes // Solid-St. Electron. 1985. — Vol. 28.-№ 7. P. 721−727.
- Chuang C.T. On the minority charge storage for an epitaxial Schottky-barrier diode // IEEE Trans. Electron. Dev. 1983. — Vol. 30. — № 6. — P. 700−705.
- Chuang C.T. On the current-voltage characteristics of epitaxial Schottky-barrier diodes // Solid-St. Electron. 1984. — Vol. 27. — № 4. P. 299−304.
- Ng W.T., Liang S., Salama C.A.T. Schottky barrier diode characteristics under high level injection // Solid-St. Electron. 1990. — Vol. 33. — № 1. P. 39−46.
- Куликова E.B., Рыжиков И. В., Сидоров Ю. И. Омические контакты ре-комбинационного и антизапорного типа // Электронная техника. Сер.2. -1971.-№ 3,-С. 3−27.
- Родерик Э.Х. Контакты металл-полупроводник: Пер. с англ. / Под ред. Г. В. Степанова. -М.: Радио и связь. 1982. -208 с.
- Петров Г. В. Переходные процессы в диодах с барьером Шоттки// Микроэлектроника. 1973. — Т. 2. — Вып. 3. — С. 232−238.
- Петров Г. В. Быстродействие диодов с барьером Шоттки Ядерная электроника / Под ред. Т. М. Агохоняна. — М.: Атомиздат. — 1975. — Вып. 2. -С. 91−95.
- Петров Г. В., Шаипов А. А. Переходные процессы в диодах Шоттки с учетом динамики границы области объемного заряда Ядерная электроника / Под ред. Т. М. Агохоняна. -М.: Атомиздат. — 1975. — Вып. 5. — С. 80−85.
- Петров Г. В., Шаипов А. А. Время рассасывания неосновных носителей в диодах Шоттки с учетом динамики границы области объемного заряда -Ядерная электроника / Под ред. Т. М. Агохоняна. -М.: Атомиздат. 1977. -Вып. 7. — С. 59−62.
- Dubecky F., Olejniova В. C-V analysis of the Schottky barrier in semi-insulating semiconductors //J. Appl. Phys. 1991. — Vol. 69. -№> 3. — P. 1769−1771.
- Werner J.H. Schottky barrier and p n junction I-V plots small signal evaluation // Appl. Phys. A. — 1988. — Vol. 47. — № 3. — P. 291−300.
- Werner J.H., Guttler H.H. Temperature dependence of Schottky barrier heights on silicon /'/' J. Appl. Phys. 1993. Vol. 73. — № 3. — P. 1315−1319.
- Lyakas M., Zaharia R. and Eizenberg M. Analysis of nonideal Schottky and p-n junction diodes-Extraction parameters from I-V plots // J. Appl. Phys. 1995. -Vol. 78. -№ 9. — P. 5481−5489.
- Woods N.J., Hall S. On the contribution of recombination currents in Schottky barrier diodes // Semicond. Sci Technol. 1994. — № 9. — P. 2295−2297.
- Werner J.H., Guttler H.H. Barrier inhomogeneities at Schottky contacts /7 J. Appl. Phys. 1991. — Vol. 69. — № 3. — P. 1522−1530.
- Osvald J., Dobrocka E. Generalised approach to the parameter extraction from I-V characteristics of Schottky diodes //' Semicond. Sci Technol. 1996. — № II.-P. 1198−1202.
- Chand S., Kumar J. Simulation and analysis of the I-V characteristics of a Schottky diode containing barrier inhomogeneities /'/' Semicond. Sci Techno! -1997. -№ 12.-P. 899−906.
- Aubry V., Meyer F. Schottky dioides with high series resistance: limitations of forward I-V metods // J. Appl. Phys. 1994. — Vol. 76. — № 12. — P. 7973−7984.
- Norde H. A modified forvard I-V plot for Schottky diodes with high series resistance //' J. Appl. Phys. 1979. — Vol. 50. — № 7. — P. 5052−5053.
- Sato K., Yasumura Y Study of forward I-V plot for Schottky diodes with high series resistance // J. Appl. Phys. 1985. — Vol. 58. -№ 9. — P. 3655−3657.
- Hackan R., Harrop P. Electrical properties of mckel-low-dopped-n-type gallium arsenide Schottky-barrier diodes // IEEE Trans. Electron Dev. 1972. — Vol. 19. -№ 12.-P. 1231−1238.
- Aboelfotoh M.O. Temperature dependence of the Schottky-barrier height of tungsten on n-type and p-type silicon // Solid-St. Electron. 1991. — Vol. 34. — № l.-P. 51−55.
- Lee T.C., Chen T.P., Au H.L., Fung S. and Beling C.D. Temperature dependence of the ideality factor of GaAs and Si Schottky diodes // Phys. Stat. Sol. (a). -1995.-Vol. 152.-P. 563−571.
- McLean A.B. Limitations to the Norde I-V plot // Semicond. Sci. and Technoi. 1986. — Vol. 1. — № 3. — P. 177−179.
- Manifacier J.C., Brortryb N., Ardebili R. and Charles J.P. Schottky diode: comments concerning the diode parameters determination from the forward I-V plot // J. Appl. Phys. 1988. — Vol. 64. — № 5. — P. 2502−2504.
- Lien C.D., So F.C.T. and Nicolet M.A. An improved forward I-V method for nonideal Schottky diodes with high series resistance// IEEE Trans. Electron Dev. 1984. — v31. -№" 10.-P. 1502−1503.
- Bohlin K.E. Generalized Norde plot including determination of the ideality factor // J. Appl. Phys. 1986. — Vol. 60. — № 3. — P. 1223−1224.
- Cibils R.M., Buitrago R.H. Forward I-V plot for nonideal Schottky diodes with high series resistance // J. Appl. Phys. 1985. — Vol. 58. — № 2. — P. 10 751 077.
- Lee T.C., Fung S., Beling C.D., Au H.L. Asystematic approach to the measurement of ideality factor, series resistance and barrier height for Schottky diodes // J. Appl. Phys. 1992. — Vol. 72. — № 10. — P. 4739−4742.
- Готра З.Ю., Голяка P.JI., Смеркло Л. М. Исследование распределения плотности тока в итегральной диодной структуре с барьером Шоттки при высоком уровне инжекции // Электронная техника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. 1990. — Вып. 6. — С. 40−42.
- Готра З.Ю., Голяка Р. Л., Смеркло Л. М. Оптимизация площади выпрямляющего контакта металл полупроводник мощных интегральных диодов Шоттки // Электронная техника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. -1990.-Вып. 6.-С. 42−45.
- Зи С. Физика полупроводниковых приборов: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984. -Кн. 1.-283 с.
- Ранг Т.Х., Удал А. Э. Численное моделирование диода Шоттки на ЭВМ // Труды таллинского политехнического института, 1982. С. 21−31.
- Franz A.F., Franz G.A. BAMBI a desing model for power MOSFET’s // IEEE Trans. Computer-Aided Desing. — 1985. — Vol. 4. № 3. P. 177−189.
- Martin M.J., Gonzalez Т., Pardo D., Velazquez J.E. Monte Carlo analysis of a Schottky diode with an automatic space-variable charge algorithm // Semicond. Sci. and Technoi. 1996. — № i 1. — P. 380−387.
- Бубенников A.H. Моделирование интегральных микротехнологий, приборов и схем. М.: Высш. шк., 1989. — 320 с.
- Мулярчик С.Г. Численное моделирование микроэлектронных структур. -Мн.: Университетское, 1989. 368 с.
- De Mari A. An accurate numerical one dimensional solution of the p-n junction under arbitrary transient condition /7 Solid-St. Electron. 1968. — Vol.11. -№ 10.-P. 1021−1053.
- Польский Б.С. Численное моделирование полупроводниковых приборов. Рига: Зинатне. 1986. -168 с.
- Scharfetter D.L., Gummel Н.К. Large-signal analysis of a silicon Read diode oscillator // IEEE Trans. Electron. Dev. 1969. — Vol. ED-16. — № 1. — P. 64−77.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматгиз, 1959. — 460 с.
- Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977. — 672 с.
- Finetti М., Mazzoue A.M. Impurity effect on conduction in heavily doped n-type silicon // J. Appl. Phys. 1977. — Vol. 48. — № 11. — P. 4597^1600.
- Aurora N.D., Hauser J.R., Roulston D.J. Electron and hole mobilities in silicon as a function of concentration and temperature // IEEE Trans. Electron Dev. -1982. Vol. 29. — № 2. — P. 292−295.
- Masetti G., Severi M., Solmi S. Modeling of carrier mobility against carrier concentration in Arsenic-, Phosphorus- and Boron-doped silicon // IEEE Trans. Electron Dev. 1983. — Vol. 30. — № 7. — P. 764−769.
- Thornber K.K. Relation of drift velocity to low-field mobility and high-field saturation velocity// J. Appl. Phys. 1980. — Vol. 51. -№ 4. — P. 2127−2136.
- Shockley W., Read W.T. Statistic of the recombination of holes and electron // Phys. Rev. 1952. — Vol. 87. — № 9. — P. 835−842.
- Wieder A.W. Emitter effacts in shallow bipolar devices: measurements and consecuences // IEEE Trans. Electron Dev. 1980. — Vol. 27. — № 8. — P. 14 021 408.
- Dziewior J., Schmid W. Auger coefficients for highly doped and highly excited silicon // Appl. Phys. Lett. 1977. — Vol. 31. -№ 4. — P. 346−349.
- Beck J.D., Conradt R. Auger recombination in silicon // Solid-St. Commun. -1973. Vol. 13. — № Г. — P. 93−95.
- Fossum J.D., Lee D.S. A physical model for the dependence of carrier lifetime on doping density in nondegenerate silicon // Solid-St. Electron. 1982. -Vol. 25. — №> 7. — P. 741−747.
- VanOverstraten R., DeMan H. Measurement of the ionisation rates in diffused silicon p-n junction // Solid-St. Electron. 1970. — Vol. 13. -№ 6. — P. 583−608.
- Adler M.S. An operational nethod to model carrier degeneracy and band gap narrowing // Solid-St. Electron. 1983. — Vol. 26. — № 5. — P. 387−396.
- Энгль В.Л., Диркс X.K. Моделирование полупроводниковых приборов // ТИИЭР, 1983. Т. 71. — № 1. — С. 14−42.
- Lundstrom M.S., Schwartz R.J., Gray J.L. Transport equations for the analysis of heavily doped semicondyctor devices // Solid-St. Electron. 1981. — Vol. 24. -№ 3. — P. 195−202.
- Nakagawa A. One-dimensional device model on the n-p-n bipolar transistor including heavy doping effects under Fermi statistics /7 Solid-St. Electron. 1979. — Vol. 22. — № 12. — P. 943−949.
- Zagozdzon-Wosik W., Kuzmicz W. Physical mechanisms of bandgap-narrowing in silicon // Electron. Lett. 1983. — Vol. 19. — № 14. — P. 515−516.
- Gummel H.K. A self consistent iterative scheme for one-dimensional steady state transistor calculation // IEEE Trans. Electron. Dev. 1964. — Vol. ED-11. -№ 10.- P. 455165.
- Ланкастер П. Теория матриц. М.: Паука. 1982. — 272с.
- Mock M.S. On the convergence of Gummel’s numerical algorithm /7 Solid-St. Electron. 1972. — Vol.15. — Ж1. — P. 1−4.
- De Man A. An accurate numerical steady-state one dimensional solution of the p-n junction // Solid-St. Electron. 1968. — Vol.11. — № 1. — P. 33−58.
- Slotboom J.W. Computer aided two-dimensional analysis of bipolar transistor // IEEE Trans. Electron. Dev. 1973. — Vol. ED-20. — № 8. — P. 669−678.
- Heimeier H.H. A two-dimensional numerical analysis of a silicon n-p-n transistor // IEEE Trans. Electron. Dev. 1973. — Vol. ED-20. — № 8. — P. 708−714.
- Мнацаканов Т.Т., Ростовцев И. Л., Филатов Н. И. Исследование численного алгоритма моделирования мощных полупроводниковых структур в проводящем состоянии // Электронное моделирование. 1986. — Т.8. — № 1. -С. 40—43.
- Велмре Э.Э., Удал А. Э., Фрейдин Б.П Исследование эффективности численных алгоритмов моделирования силовых полупроводниковых структур в проводящем состоянии // Электронное моделирование. 1981. -Т. 10. -№ 4. -С. 85−88.
- Абрамов И.И., Мулярчик С. Г. Метод векторной релаксации систем в задачах многомерного численного анализа полупроводниковых приборов // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1981. — Т. 24. — № 6. — С. 59−67.
- Моделирование полупроводниковых приборов и технологических процессов. Последние достижения: Пер. с англ. / Под ред. Миллера. М.: Радио и связь, 1989.-280 с.
- Buturla Е.М., Cottrell Р.Е. Simulation of semiconductor transportusing coupled and decoupled solution techniques /'/' Solid-St. Electron. 1979. — Vol. 23. -JSIM. — P. 331−334.
- Manck ()., Heimeier H.H., Engl W.L. High injection in a two-dimensional transistor // IEEE Trans. Electron. Dev. 1974. — Vol. 21. — № 7. — P. 403−409.
- Manck О., Engl W.L. Two-dimensional computer simulation for switching a bipolar transistor out of saturation /7 IEEE Trans. Electron. Dev. 1975. — Vol. 22. -№ 6.-P. 339−347.
- Bank R.E., Rose D.J., Fichtner W. Numerical method for semiconductor device simulation // IEEE Trans. Electron. Dev. 1983. — Vol. 30. — № 9. — P. 10 311 041.
- Akcasu O.E. Convergence property of Newton’s method for the solution of the semiconductor transport equations and hybrid solution techniques for multidimensional simulation of VLSI devices // Solid-St. Electron. 1984. — Vol. 17. — № 4. -P. 319−328.
- Hwang K., Navon D.H., Tang T.W., Osman M.A. Improved convergence of numerical device simulation iterative algorithms // IEEE Trans. Electron. Dev. -1985. Vol. 32. — № 6. — P. 1143−1145.
- Shieh A.S. On the solution of coupled system of PDE by a multigrid method // IEEE Trans. Electron. Dev. 1985. — Vol. 32. -№ 10. — P. 2083−2086.
- Rafferty C.S., Pinto M.R., Dutton R.W. Iterative method’s in semiconductor device simulation // IEEE Trans. Electron. Dev. 1985. — Vol. 32. — № 10. -P. 2018−2027.
- Wang C.T. Error analysis in Newton-SOR computer simulation of semiconductor devices /7 Solid-St. Electron. 1984. — Vol. 27. -№ 8/9. — P. 763−767.
- Прокопьев А.И., Мещеряков C.A. Сходимость итерационных методов при численном моделировании статических характеристик диодов Шоттки // Твердотельная электроника и микроэлектроника. Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж 1997. С. 13−18.
- Мещеряков С.А., Прокопьев А. И. Влияние барьерных свойств низко-омной подложки на модуляцию сопротивления базы диода Шоттки /7 Изв. вузов. Электроника. 1998. — № 2. С. 27−29.
- Prokopyev A.I., Mesheryakov S.A. Static characteristics of high-barrier Schottky diode under high level injection // Solid-St. Electron. 1999. — v 43. -№ 9.-P. 1747−1753.
- Прокопьев А.И., Мещеряков С. А., Бойко В. И. Моделирование диодов Шоттки в режиме высоких плотностей токов // Микро- и наноэлектроника. Всероссийская научно-техническая конференция: Тезисы докладов, Звенигород 1998. Доклад РЗ-60.
- Мещеряков С.А., Прокопьев А. И., Обвинцев Ю. А. Модуляция сопротивления базы силового диода Шоттки // Реализация региональных научно-технических программ Центрально-Черноземного региона: Материалы конференции, Воронеж 1997. С. 135−136.
- Мещеряков С.А., Прокопьев А. И. Роль подложки в модуляции сопротивления базы силового диода Шоттки // Микроэлектроника и информатика 98. Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция: Тезисы докладов, Зеленоград 1998. С. 55.
- Мещеряков С.А., Прокопьев А. И., Рембеза С. И., Бойко В. И. Границы применимости моделей диода Шоттки в режиме высокого уровня инжекции // Изв. вузов. Электроника. 1999. — № 6 — С.
- Боднарь Д.М., Кастрюлев А. Н. Силовые диоды Шоттки КД268-КД273 // Электронная промышленность. 1994. № 3. С. 45.
- Мячев A.A. Интерфейсы средств вычислительной техники. Справочник. М.: Радио и связь. 1993. — 352 с.