Influencia del modelo de interfaz metal-semiconductor en el principio de conservación de energía en una simulación de dispositivos bipolares
Autores: Wozny, Janusz; Lisik, Zbigniew; Podgorski, Jacek
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Influencia del modelo de interfaz metal-semiconductor en el principio de conservación de energía en una simulación de dispositivos bipolares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propósito de estudio
Principio de conservación de energía
Simulaciones electrotermales
Dispositivos bipolares
Software Sentaurus TCAD
Modelo de deriva-difusión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El propósito del estudio es presentar un enfoque adecuado que garantice el principio de conservación de energía durante las simulaciones electro-térmicas de dispositivos bipolares. Las simulaciones se realizan utilizando el software Sentaurus TCAD de Synopsys. Nos enfocamos en el modelo de deriva-difusión que todavía se utiliza ampliamente para las simulaciones de dispositivos de potencia. Mostramos que sin un contacto (metal)-semiconductor diseñado adecuadamente, la conservación de energía no se cumple cuando se consideran dispositivos bipolares. Esto no debería ser aceptado para estructuras de semiconductores de potencia, donde los problemas de diseño térmico son los más importantes. El modelo correcto de la interfaz se logra mediante una dopaje y malla adecuados de la región de contacto-semiconductor o aplicando un modelo dedicado. La discusión está ilustrada por los resultados de simulación obtenidos para la estructura p-n de GaN; además, también se presentan estructuras de Si y SiC. Los resultados también están respaldados por un análisis teórico de la física de la interfaz.
Descripción
El propósito del estudio es presentar un enfoque adecuado que garantice el principio de conservación de energía durante las simulaciones electro-térmicas de dispositivos bipolares. Las simulaciones se realizan utilizando el software Sentaurus TCAD de Synopsys. Nos enfocamos en el modelo de deriva-difusión que todavía se utiliza ampliamente para las simulaciones de dispositivos de potencia. Mostramos que sin un contacto (metal)-semiconductor diseñado adecuadamente, la conservación de energía no se cumple cuando se consideran dispositivos bipolares. Esto no debería ser aceptado para estructuras de semiconductores de potencia, donde los problemas de diseño térmico son los más importantes. El modelo correcto de la interfaz se logra mediante una dopaje y malla adecuados de la región de contacto-semiconductor o aplicando un modelo dedicado. La discusión está ilustrada por los resultados de simulación obtenidos para la estructura p-n de GaN; además, también se presentan estructuras de Si y SiC. Los resultados también están respaldados por un análisis teórico de la física de la interfaz.