مدل های تحرک در شبیه سازی های دستگاه نیمه هادی ضروری هستند زیرا آنها توصیف می کنند که چگونه حامل های شارژ در یک ماده حرکت می کنند. مدلسازی دقیق تحرک حامل به پیش بینی رفتار دستگاه و عملکرد تحت شرایط مختلف کمک می کند.این مقاله اصول مدل های تحرک و کاربرد آنها در محیط های شبیه سازی را بررسی می کند.

پایه های تحرک در نیمه هادی ها

تحرک حامل اشاره به سرعت که الکترون ها یا حفره ها می توانند از طریق یک نیمه هادی حرکت کنند، زمانی که یک میدان الکتریکی اعمال می شود، بر پارامترهای دستگاه کلیدی مانند جریان فعلی، سرعت تغییر و مصرف انرژی تأثیر می گذارد.

انواع مدل های تحرک

چندین مدل برای توصیف رفتار تحرک وجود دارد، از فرمول های تجربی ساده تا مدل های پیچیده مبتنی بر فیزیک، انواع رایج عبارتند از:

  • [[۱] [۱۰] مدل تحرک پایدار: [[۱۰] فرض کنید تحرک بدون در نظر گرفتن زمینه الکتریکی یا دوپینگ ثابت است.
  • مدل های وابسته به زمین: [FLT 1] حساب برای کاهش تحرک در زمینه های الکتریکی بالا، مانند مدل Caughey-Thomas.
  • مدل های وابسته به ⁇ ؛ [FLT 1] در ترکیب اثر تغییرات دما در تحرک.
  • مدل های مبتنی بر فیزیک: [FLT 1] از مکانیزم های پراکنده دقیق برای شبیه سازی حرکت حامل دقیق تر استفاده کنید.

استفاده از مدل های تحرک در شبیه سازی

پیاده سازی مدل های تحرک در شبیه سازی های دستگاه شامل انتخاب مدل مناسب بر اساس ساختار دستگاه و شرایط عملیاتی است. بسیاری از ابزارهای شبیه سازی مدل های داخلی را ارائه می دهند که می توانند با پارامترهایی مانند غلظت دوپینگ و کالیبراسیون مناسب تنظیم شوند، نتایج شبیه سازی را به طور نزدیک با داده های تجربی مطابقت می دهد.

استفاده از مدل های تحرک دقیق، قابلیت اطمینان پیش بینی های مربوط به عملکرد دستگاه را بهبود می بخشد، به مهندسان کمک می کند تا طرح ها را بهینه سازی و درک محدودیت ها را انجام دهند.این مهم است که مدل ها را با اندازه گیری های دنیای واقعی تأیید کنیم تا قابلیت استفاده آنها در سناریوهای مختلف را تضمین کنند.