击穿电压与雪崩击穿机制仿真
📚 共计 30 章节
01
半导体物理基础
能带理论、载流子、PN结的形成与平衡态特性
能带
载流子
PN结
02
PN结反向偏置
耗尽层展宽、电场分布、反向饱和电流
耗尽层
电场
饱和电流
03
雪崩击穿机理
碰撞电离、倍增因子M、电离率积分
碰撞电离
倍增因子
04
击穿电压计算
一维泊松方程求解、临界电场判据
泊松方程
临界电场
05
影响击穿电压的因素
掺杂浓度、温度、结深、曲率效应
掺杂
温度
曲率
06
雪崩击穿仿真框架
Python环境搭建、NumPy/SciPy基础
Python
NumPy
SciPy
07
一维泊松方程数值求解
有限差分法、边界条件处理
有限差分
边界条件
08
电场与电势分布计算
迭代求解、收敛判据
迭代
收敛
09
碰撞电离率模型
Chynoweth · Fulop · Okuto-Crowell
Chynoweth
Fulop
Okuto
10
倍增因子M的数值计算
电离率积分法、迭代法
电离率积分
迭代
11
击穿电压的数值提取
Vbr扫描算法、二分法
Vbr
二分法
12
突变结击穿电压仿真
单边突变结、线性缓变结
突变结
缓变结
13
扩散结击穿电压仿真
高斯掺杂分布、余误差函数分布
高斯
余误差
14
温度对击穿电压的影响
温度系数、负温度特性
温度系数
负温度
15
曲率效应与平面结击穿
柱面结、球面结、场板结构
柱面结
球面结
场板
16
台面结与平面结对比
刻蚀角度、表面态影响
台面结
平面结
表面态
17
结终端扩展技术
场限环、浮空场板、结终端扩展(JTE)
场限环
浮空场板
JTE
18
多环场限环优化
环间距、环宽度、环数设计
环间距
环宽
环数
19
斜角台面终端
正斜角、负斜角、优化角度
正斜角
负斜角
优化
20
表面态与界面电荷
固定电荷、可动离子、陷阱电荷
固定电荷
可动离子
陷阱
21
二维仿真基础
器件几何建模、网格划分策略
几何建模
网格划分
22
二维泊松方程求解
SOR方法、多重网格法
SOR
多重网格
23
电流连续性方程
漂移-扩散模型、载流子产生-复合
漂移扩散
产生复合
24
雪崩产生项
碰撞电离产生率、非局域效应
产生率
非局域
25
瞬态雪崩仿真
反向恢复、雪崩耐受能力
反向恢复
耐受
26
功率二极管雪崩特性
PiN二极管、肖特基二极管
PiN
肖特基
27
功率MOSFET雪崩特性
寄生BJT触发、UIS测试
寄生BJT
UIS
28
IGBT雪崩特性
闩锁效应、动态雪崩
闩锁
动态雪崩
29
雪崩击穿实验验证
TLP测试、曲线追踪仪、热成像
TLP
曲线追踪
热成像
30
课程总结与工程应用
高压器件设计、可靠性评估、TCAD工具对比
高压设计
可靠性
TCAD