Nouveautés du module Semiconductor
Pour les utilisateurs du module Semiconductor, la version 6.0 de COMSOL Multiphysics® comprend une fonctionnalité de transition entre des niveaux d'énergie de piégeage discrets, la possibilité d'ajouter une résistance de contact aux contacts métalliques et une nouvelle fonctionnalité de source de chaleur aux hétérojonctions pour la modélisation thermique. Vous trouverez ci-dessous des informations détaillées sur les mises à jour du module Semiconductor.
Transition entre niveaux discrets
Une nouvelle fonction Transition entre niveaux discrets est disponible en tant qu'attribut des trois fonctions de recombinaison assistée par piège (domaine, frontière et hétéro-interface) lorsque l'option de piège explicite est sélectionnée et que plus d'un niveau d'énergie de piège discret est créé. Cette fonctionnalité vous permet de spécifier la durée de vie de la désintégration entre les niveaux de piégeage et de simuler la transition entre les niveaux quantifiés des puits quantiques et/ou des points quantiques en les traitant comme des niveaux de piégeage. Vous pouvez voir cette nouvelle fonctionnalité dans le modèle tutoriel Cellule solaire avec points quantiques d'InAs incorporés dans des puits quantiques d'AlGaAs/GaAs.
![Une vue rapprochée de l'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant le générateur de modèle avec le nœud Transition entre niveaux discrets mis en évidence, la fenêtre de paramètres correspondante et le tracé 1D dans la fenêtre graphiques.](/shared/images/graydot.gif)
Résistance de contact
Une nouvelle option Résistance de contact a été ajoutée à la condition limite Contact métallique pour les types de contact Ohmique et Schottky et les cinq modes de commande : tension, courant, puissance, courant de circuit et tension de circuit. Cette fonctionnalité peut être activée en cochant la case Résistance du contact (désactivée par défaut) dans la fenêtre de réglages. Cela permet une modélisation plus réaliste et plus pratique des contacts métalliques. Le modèle tutoriel Modèle de résistance à pont croisé de Kelvin pour l'extraction de la résistivité spécifique de contact illustre cette nouvelle option.
![Un modèle de résistance en pont de Kelvin croisé montrant le potentiel électrique dans la palette de couleurs Prisme et la densité de courant représentée par des flèches et des lignes de courant.](/shared/images/graydot.gif)
Modèle de mobilité unifiée de Klaassen (LIC)
L'interface Semiconducteur comprend désormais une fonction modèle de mobilité unifié de Klassen (parfois appelée modèle de mobilité unifié de Philips) disponible via le nœud Modèle de matériau semi-conducteur. Dans ce modèle, la mobilité totale des porteurs est donnée en combinant les effets de diffusion du réseau (L), du donneur (I), de l'accepteur (I) et du porteur-porteur (C). Ce modèle de mobilité inclut également le blindage des impuretés par les porteurs de charge et le regroupement des impuretés à des niveaux de dopage élevés. Les modèles tutoriels Trench-Gate IGBT 3D et Trench-Gate IGBT 2D présentent tous deux cette nouvelle fonctionnalité.
Source de chaleur aux hétérojonctions
La contribution du chauffage par effet Joule aux sources de chaleur aux limites des hétérojonctions a été incluse dans les variables intégrées de l'interface Semiconducteur. Cela facilite l'analyse thermique couplée des hétérostructures.
Nouveau solveur par défaut
Une nouvelle séquence de solveur suggérée par la physique a été ajoutée à l'interface Semiconducteur afin de rationaliser la configuration de l'étude pour les modèles avec mobilité dépendant du champ et/ou génération d'ionisation par impact. Ces modèles existants de la bibliothèque d'applications sont maintenant plus efficaces avec cette nouvelle séquence de solveur :
- mosfet_with_mobility_models
- lombardi_surface_mobility
- caughey_thomas_mobility
- insb_pfet_density_gradient
Fonctionnalités de piégeage
Une nouvelle option permettant de spécifier des taux de capture d'électrons et de trous supplémentaires a été ajoutée à l'attribut Niveau d'énergie discret pour les fonctionnalités de recombinaison assistée par piège (domaine, frontière et hétéro-interface), lorsque l'option de piège explicite est sélectionnée. La fonctionnalité Niveaux d'énergie continus a été améliorée en élargissant la plage des niveaux d'énergie de piégeage en dehors de la bande interdite et en permettant à la probabilité de capture de dépendre du niveau d'énergie de piégeage. La fonction de piégeage pour la formulation densité-gradient a été améliorée avec la nouvelle option de résolution de l'occupation du piège (par opposition au niveau de Fermi du piège).
Modèles de mobilité
Le Modèle de mobilité de Caughey-Thomas a été amélioré grâce à plusieurs nouvelles options pour la formulation des forces motrices, ce qui ajoute de la polyvalence pour les utilisateurs intéressés par différents types de forces motrices.
Contacts métalliques
Une nouvelle variable globale intégrée pour la densité de courant moyenne aux bornes a été ajoutée pour la condition aux limites Contact métallique, ce qui permet d'obtenir des quantités de sortie indépendantes de l'échelle à des fins de comparaison.
Modèles tutoriels nouveaux et mis à jour
La version 6.0 de COMSOL Multiphysics® apporte plusieurs modèles tutoriels nouveaux et mis à jour au module Semiconductor.
Hystérésis induite par les pièges de surface dans un FET à nanofils d'InAs, analyse en gradient de densité
![Un graphique 1D montrant le comportement d'hystérésis avec la conductance totale sur l'axe des y et la tension de grille sur l'axe des x.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
inas_nanowire_traps_hysteresis_density_gradient
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Un modèle de résistance en pont de Kelvin croisé pour l'extraction de la résistivité spécifique de contact
![Un modèle de résistance en pont croisé de Kelvin montrant le potentiel électrique dans la palette de couleurs Prism et la densité de courant représentée par des flèches et des lignes de courant.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
cross_bridge_kelvin_resistor_contact_resistivity
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Une cellule solaire avec des points quantiques d'InAs incorporés dans des puits quantiques d'AlGaAs/GaAs
![Un graphique 1D montrant l'occupation des états des points quantiques à trois niveaux de puissance lumineuse différents.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
dot_in_well_solar_cell
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IGBT à grille en tranchée 2D
![Un graphique 2D montrant la densité d'électrons dans la table de couleurs Prisme et des lignes de courant en noir et blanc représentant les densités de courant.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
trench_gate_igbt_2d
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IGBT à grille en tranchée 3D
![Modèle 3D d'IGBT à grille en tranchée montrant la concentration d'électrons dans le tableau de couleurs Prisme et les lignes de courant.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
trench_gate_igbt_3d
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MOSCAP 1D
![Un graphique 1D montrant une ligne bleue et une ligne verte représentant les courbes C-V pour la basse fréquence et la haute fréquence.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
moscap_1D
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MOSCAP 1D en petits signaux
![Un graphique 1D montrant une ligne bleue et une ligne verte représentant les courbes C-V pour les cas de basse et haute fréquence d'un modèle 1D simple.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
moscap_1d_small_signal
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Effets de pièges à l'interface d'un MOSCAP
![Un graphique 1D montrant une seule ligne bleue pour la capacité calculée du terminal et une ligne verte pour la conductance parallèle équivalente.](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
moscap_1d_interface_traps
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Analyse thermique d'un transistor bipolaire
![Un graphique 2D montrant la tension et les courants des porteurs (en haut) et la distribution de température et le flux de chaleur (en bas).](/shared/images/graydot.gif)
Nom de l'application:
bipolar_transistor_thermal
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