Nouveautés du module Semiconductor


Pour les utilisateurs du module Semiconductor, COMSOL Multiphysics® version 6.3 introduit une nouvelle interface de résolution des équations de dérive-diffusion à l'aide d'une formulation logarithmique, une formulation éléments finis mixtes pour améliorer la résolution des courants d'obscurité dans divers modèles de dispositifs semi-conducteurs, et de nouvelles données matériau du carbure de silicium (SiC) pour la modélisation des semi-conducteurs à large bande interdite. Apprenez-en plus sur ces nouveautés ci-dessous.

Nouvelle interface de transport de porteurs de charge

La nouvelle interface Transport de porteurs de charge permet de modéliser les porteurs de charge, tels que les électrons, les trous, les ions et les espèces neutres comme les molécules, ainsi que leurs états excités. Cette interface résout la densité de population de ces porteurs, en tenant compte de leur transport et de leurs réactions. Elle gère la dérive, la convection et la diffusion, sous l'effet de champs électromagnétiques, d'écoulements ou de gradients de concentration. Cette interface peut être utilisée pour modéliser divers systèmes semi-conducteurs et quantiques, tels que des:

  • Semi-conducteurs organiques, lorsque cette nouvelle interface est couplée à l'interface Electrostatique
  • Modèles de mécanique quantique quand ils sont associés à l'interface Equation de Schrödinger
  • Transistors à effet de champ sensibles aux ions (ISFET), lorsque cette nouvelle interface est couplée à l'interface Semi-conducteur

La nouvelle interface Transport de porteurs de charge est utilisée dans les tutoriels Simulation of an Ion-Sensitive Field-Effect Transistor (ISFET) et Electrolyte-Gated Organic Field-Effect Transistor.

Modèle d'ISFET montrant le potentiel électrique.
Potentiel électrique du tutoriel Simulation of an Ion-Sensitive Field-Effect Transistor (ISFET), où l'électrolyte est résolu avec l'interface Transport de porteurs de charge.

Nouvelle formulation éléments finis mixtes

La nouvelle formulation éléments finis mixtes améliore la résolution des courants d'obscurité de faible intensité, qui sont essentiels pour certains dispositifs semi-conducteurs. Les méthodes de résolution traditionnelles se heurtent généralement aux effets d'annulation entre les courants de dérive et de diffusion. La nouvelle formulation permet d'obtenir une solution plus précise et plus fiable des courants d'obscurité en introduisant des variables dépendantes supplémentaires pour les courants électroniques et de trous et en utilisant un élément de divergence pour assurer localement la conservation du courant. Découvrez cette formulation dans le nouveau tutoriel Reverse-Bias Leakage Current.

Deux géométries rectangulaires montrant la formulation mixte en violet foncé et la formulation quasi-niveau de Fermi en orange.
Densité de courant électronique résolue avec la formulation mixte (avant-plan) et la formulation quasi-niveau de Fermi (arrière-plan).

Nouvelles données matériau du carbure de silicium

La bibliothèque matériaux Semi-conducteurs a été complétée par de nouvelles données de propriétés matériaux du carbure de silicium (SiC), telles que l'ionisation d'impact, la recombinaison directe, le modèle de mobilité d'Arora, le modèle de mobilité de Caughey-Thomas, et plus encore. Découvrez cette nouveauté dans le nouveau tutoriel Silicon Carbide Diode Breakdown.

Nouveaux tutoriels

COMSOL Multiphysics® version 6.3 introduit plusieurs nouveaux tutoriels au module Semiconductor.