Updates im Semiconductor Module


Für Nutzer des Semiconductor Module bietet COMSOL Multiphysics® Version 6.3 ein neues Interface zur Lösung von Drift-Diffusionsgleichungen mit einer logarithmischen Formulierung, eine gemischte Finite-Elemente-Formulierung zur Verbesserung der Auflösung des Dunkelstroms in Modellen verschiedener Halbleiterbauelemente und neue Siliziumkarbid-Materialdaten zur Modellierung von Halbleitern mit großer Bandlücke. Hier erfahren Sie mehr über die Updates.

Neues Interface Transport of Charge Carriers

Das neue Interface Transport of Charge Carriers ermöglicht die Modellierung von Ladungsträgern wie Elektronen, Löchern, Ionen und neutralen Teilchen wie Molekülen sowie deren angeregten Zuständen. Es berechnet die Anzahldichte dieser Ladungsträger unter Berücksichtigung ihres Transports und ihrer Reaktionen. Das Interface verarbeitet Drift, Konvektion und Diffusion, die durch elektromagnetische Felder, Strömungsfelder oder Konzentrationsgradienten angetrieben werden. Das Interface kann für verschiedene Halbleiter- und Quantensysteme verwendet werden, wie zum Beispiel:

  • Organische Halbleiter bei Kopplung mit dem Interface Electrostatics
  • Quantenmechanische Modelle bei Kopplung mit dem Interface Schrödinger Equation
  • Ionensensitive Feldeffekttransistoren (ISFETs) bei Verwendung mit dem Interface Semiconductor

Das neue Interface ist Bestandteil der Tutorial-Modelle Simulation of an Ion-Sensitive Field-Effect Transistor (ISFET) und Electrolyte-Gated Organic Field-Effect Transistor.

Ein ISFET-Modell, das das elektrische Potential zeigt.
Das elektrische Potential des Tutorial-Modells Simulation of an Ion-Sensitive Field-Effect Transistor (ISFET), bei dem der Elektrolyt mit dem Interface Transport of Charge Carriers gelöst wird.

Neue gemischte FEM-Löser-Formulierung

Die neue gemischte Finite-Elemente-Löser-Formulierung verbessert die Auflösung von Dunkelströmen auf niedriger Ebene, die für bestimmte Halbleiterbauelemente von entscheidender Bedeutung sind. Herkömmliche Lösungsmethoden haben in der Regel Schwierigkeiten mit den Auslöschungseffekten zwischen Drift- und Diffusionsströmen. Die neue Formulierung bietet jedoch eine genauere und zuverlässigere Lösung zur Auflösung von Dunkelströmen, indem zusätzliche abhängige Variablen für Elektronen- und Lochströme eingeführt werden und ein Divergenzelement zur lokalen Durchsetzung der Stromerhaltung verwendet wird. Sehen Sie sich diese Formulierung im neuen Tutorial-Modell Reverse-Bias Leakage Current an.

Zwei rechteckige Geometrien, die die gemischte Formulierung in dunklem Violett und die Quasi-Fermi-Niveau-Formulierung in Orange zeigen.
Die Elektronenstromdichte, die mit der gemischten Formulierung (vorne) und der Quasi-Fermi-Niveau-Formulierung (hinten) gelöst wurde.

Neue Siliziumkarbid-Materialdaten

Die Materialbibliothek Semiconductors wurde aktualisiert und enthält nun neue Eigenschaften für Siliziumkarbid (SiC), wie zum Beispiel Stoßionisation, direkte Rekombination, das Arora-Mobilitätsmodell, das Caughey-Thomas-Mobilitätsmodell und vieles mehr. Sehen Sie sich dieses Update im neuen Tutorial-Modell Silicon Carbide Diode Breakdown an.

Neue Tutorial-Modelle

COMSOL Multiphysics® Version 6.3 enthält mehrere neue Tutorial-Modelle für das Semiconductor Module.