DEVICE 仿真如何看空乏區(depletion region, space-charge region)

device
pn
depletion
space-charge

#1

大家好:

我想在DEVICE 器件仿真裡得到空乏區(depletion region, space-charge region)區域大小的資訊, 雖然可以從conduction band斜率不為零的地方(有空間電場)定義出這個區間的範圍, 但是我的器件有多個pn junction, 我需要看鄰近接面的空乏區是否有相連的部分(可能導致器件錯誤), 所以是否有可以二維視覺化檢視空乏區的方式??

謝謝!


#2

CHARGE有Charge监视器记录电子和空穴(空洞)的分布,另外也可以仿真后点击CHARGE用Visualizer来看电子和空穴的分布。


#3

感謝您的回覆! 不過我不了解的是, Charge 監視器紀錄的應該是所有載子(電子和空穴)的分布, 但是depletion region要看的是不能移動的空間電荷(space charge). 而且我用charge監視器看到的應該都是doping的電子和空穴, 空乏區是不是應該有不同的記錄方式? 像是Synaposis Sentaurus會用白色區域標記出depletion region以區別"載子"的分布.

非常需要這個功能 感謝您


#4

这个可能是概念的理解问题。
根据我的理解,depletion region 在简体中文里面称为“结区(junction region)”,是doping的電子和空穴迁移后形成的区域(有无外加电压都有)。(简化的PN结https://en.wikipedia.org/wiki/Depletion_region#/media/File:Pn-junction-equilibrium-graphs.png)

因此,用charge監視器应该可以显示,实际上也可以看到,以这个PN结二极管为例
https://kb.lumerical.com/en/index.html?other_application_gs_pn_diode.html


如果是类似的2D仿真,你可以查看带结构

如果是3D, 你可以查看静电场,例如:

当然,你也可计算N*P查看结区的载流子分布。

至于其它软件标记这个区域,可能是为了简单的视觉化。实际上这个区域的载流子是逐步变化的,如何定义这个区域需要一个阈值。


#5

感謝您.

如果我想知道一個器件內P和N的depletion regions是否相連(merge)在一起, 例如一個PIN的photodiode,我能做的應該是看他們的淺色區域(低於給予濃度)是否相連了.


#6

可以查看带结构,电场以及NP分布。