SILVACO-ATLAS操作文档

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1、SILVACO‐ATLAS操作文档中山大学微电子实验室一、ATLAS概述ATLAS是一个基于物理规律的二维器件仿真工具，用于模拟特定半导体结构的电学特性，并模拟器件工作时相关的内部物理机理。1.ATLAS输入与输出大多数ATLAS仿真使用两种输入文件：一个包含ATLAS执行指令的文本文件和一个定义了待仿真结构的结构文件。ATLAS会产生三种输出文件：运行输出文件(run‐timeoutput)记录了仿真的实时运行过程，包括错误信息和警告信息；记录文件(logfiles)存储了所有通过器件分析得到的端电压和电流；结果文件(solutionfiles

2、)存储了器件在某单一偏置点下有关变量解的二维或三维数据。2.ATLAS命令的顺序在ATLAS中，每个输入文件必须包含按正确顺序排列的五组语句。这些组的顺序如图1.1所示。如果不按照此顺序，往往会出现错误信息并使程序终止，造成程序非正常运行。图1.13.开始运行ATLAS1)点击桌面图标“ExceedXDMCPBroadcast”。（如图1.2）2)弹出图二的界面。点击“ASIC-V890”，点OK进入。中山大学微电子实验室图1.2图1.33)输入用户名,如“test**”，；输入密码(注意大小写,并且本软件不显示密码图案“**”，一定注意输入正确

3、与否)，点击OK。进入界面4)右击空白处选择“Tools”,再点击“Terminal”。（如图1.4）1SILVACO‐ATLAS操作文档中山大学微电子实验室图1.45)创建根目录并进入ATLAS软件5.1创建根目录(1)右击选择“Files”,“FileManager”（如图1.5）.找到“experiment”文件夹并双击打开（如图1.6）。图1.5图1.6(2)点击左上角“File”，“newfolder”.并在弹出窗口中“newfoldername”中输入自己的名字如”luyawei”（如图1.9），回到“Terminal”窗口。中山大学

4、微电子实验室图1.9（3）输入“deckbuild–as&”（注意deckbuild与–as之间的空格），按回车，弹出如图1.11的窗口。2SILVACO‐ATLAS操作文档中山大学微电子实验室图1.11二、NMOS结构的ATLAS仿真我们将以下几项内容为例进行介绍：1.建立NMOS结构。2.Vds=0.1V时，简单Id-Vgs曲线的产生；3.器件参数如Vt，Beta和Theta的确定；4.Vgs分别为1.1V，2.2V和3.3V时，Id-Vds曲线的产生。三、建立NMOS结构本节将按照建立器件的一般步骤：①定义网格；②定义材料区域；③定义电极；

5、④定义摻杂；⑤定义材料类型；⑥定义物理模型；⑦定义接触类型。我们将按照上述方法建立的器件用tonylopt直接显示出来，以便于查看修改。启动ATLAS，输入语句：goatlas。按下回车键。1.定义网格在ATLAS中定义器件只能用矩形方式定义。如欲定义如右图的结构，必须按照三个黑色矩形来定义。这些矩形区域在ATLAS中称之为网格。网格的大小由X、Y坐标（loc）定义，为了更为精确的描述网格，ATLAS将网格进行细分(spac)，等号后面的参数即为细分的间隔。网格的疏密决定仿真结果的精确程度。1)依次点击右上角“commands”、“structu

6、re”、“mesh”。（如图3.1）。进入图3.2所示的“ATLASMesh”界面。在“Type”选项中选择“constructnewmesh”。进入图3.3的“ATLASMeshDefine”界面。中山大学微电子实验室图3.2图3.13SILVACO‐ATLAS操作文档中山大学微电子实验室图3.31.“Direction”选项选择“X”。在“Location”中输入‐1，“spacing”中输入0.5，点击“Insert”。按照以上流程依次输入（‐0.5，0.05）、（0.5，0.008）、（1，0.1）、（1.1，1）、。输入X完毕后点击“Y

7、”。输入（‐0.1，0.05）、（‐0.08，0.05）、（0，0.05）、（0.5，0.02）、（4，2）。结果如图3.3。2.直接点击图3.2中的“WRITE”。在主界面中将生成如下语句（如图3.4）。图3.42.定义材料区域定义好网格之后，下面就需要将定义的网格规划成区域，每个区域可以定义不同的材料类型。区域1为氧化层，区域2为衬底Si，区域3、4为N重摻杂区域。以下我们将使用region命令定义不同的材料区域。1)依次点击右上角“commands”、“structure”、“Region”。进入图3.5的“AtlasRegion”界面。2

8、)点击“AddRegion”，“Number”中出现“1”。依次在下面的数据输入端口中输入“‐1.1，1.1，‐0.1，0”，并选择“M