Neuerungen im Semiconductor Module

Für Nutzer des Semiconductor Module bietet COMSOL Multiphysics® Version 6.2 eine einfache Vorschau der Dotierungsprofile vor dem Lösen, eine deutlich verbesserte Stabilität, Genauigkeit und Effizienz für die Finite-Elemente-basierten Physik-Interfaces und wesentliche Verbesserungen des Modellierungsworkflows für die Optoelektronik. Im Folgenden erfahren Sie mehr über diese Updates.

Vorschau zur Visualisierung von Dotierungsprofilen

Eine präzise Definition des Dotierungsprofils ist bei der Modellierung von Halbleitern von größter Bedeutung. Es gibt zwei neue Vorschau-Schaltflächen in den Funktionen Analytic Doping Model und Geometric Doping Model, die zur Visualisierung von Dotierungsprofilen vor dem Lösen der Modellgleichungen verwendet werden können. Die beiden Vorschau-Schaltflächen Plot Doping Profile for Selected und Plot Net Doping Profile for All sind sowohl über das Fenster Settings als auch über das Kontextmenü zugänglich. Mit der Schaltfläche Plot Doping Profile for Selected können Sie die Dotierungskonzentration visualisieren, die durch den im Model Builder angewählten Dotierungs-Knoten eingeführt wird, während die Schaltfläche Plot Net Doping for All den absoluten Wert der Netto-Dotierungskonzentration visualisiert. Bei der Darstellung des Netto-Dotierungsprofils wird der p-Typ-Bereich in rot und der n-Typ-Bereich in blau angezeigt. So können Sie leicht zwischen den beiden Bereichen unterscheiden und sicherstellen, dass die Modelldefinition korrekt ist, bevor Sie die Gleichungen lösen. Sie können dieses neue Feature mit den folgenden Modellen testen:

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt die hervorgehobene Schaltfläche Plot Doping Profile for Selected und ein Trench-Gate-Modell im Grafikfenster.
Ein Beispiel für die Vorschau, die nach der Verwendung der Schaltfläche Plot Doping Profile for Selected erstellt wird.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt die hervorgehobene Schaltfläche Plot Net Doping Profile for All und ein Trench-Gate-Modell im Grafikfenster.
Ein Beispiel für die Vorschau, die nach der Verwendung der Schaltfläche Plot Net Doping Profile for All erstellt wird.

Leistungsverbesserungen für Finite-Elemente-Formulierungen

Die Stabilität, Genauigkeit und Effizienz von Finite-Elemente-Formulierungen, einschließlich logarithmischer, Quasi-Fermi-Niveau- und Dichtegradienten-Formulierungen, wurden erheblich verbessert. Diese Verbesserungen umfassen verschiedene Aspekte, wie zum Beispiel Verbesserungen der schwachen Formulierungen, der Einstellungen für die Nebenbedingungen und der Standardeinstellungen für den Löser. Infolgedessen kann ein Großteil der Modelle in der Anwendungsbibliothek jetzt effizienter mit Finite-Elemente-Formulierungen gelöst werden. So dauerte beispielsweise die Lösung eines 3D-Bipolartransistor-Modells mit der Finite-Volumen-Formulierung in der Regel einen ganzen Tag, während dieses Modell mit der verbesserten Finite-Elemente-Formulierung auf einem Standard-PC jetzt in 15 Minuten gelöst werden kann.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den hervorgehobenen Knoten Boundary Layer Properties, das entsprechende Einstellungsfenster und die hervorgehobenen geometrischen Objekte in einem Modell im Grafikfenster.
Die Verwendung der Netze Free Tetrahedral und Boundary Layer innerhalb des neuen Tutorial-Modells 3D Analysis of a Bipolar Transistor führt zu einer deutlichen Reduzierung der Freiheitsgrade.

Vereinfachter Modellierungsworkflow für Optoelektronik

Die Benutzeroberfläche für den Modellierungsworkflow für die Optoelektronik und der Prozess zur Definition der optischen Physik mit dem Interface Semiconductor oder über andere Optik-Interfaces wurden verbessert. Für das Feature Semiconductor Electromagnetic Waves Coupling wird jetzt eine Benachrichtigung angezeigt, wenn eine optische Physik angegeben wird, und der Abschnitt Equation im Fenster Settings beinhaltet eine schematische Darstellung der Kopplung.

Infinite Element Domain für die Modellierung der Quantenphysik

Das Feature Infinite Element Domain kann jetzt Modellen hinzugefügt werden, die das Interface Schrödinger Equation enthalten. Dieses Update ist in dem neuen Tutorial-Modell Solving the Hydrogen Atom zu sehen.

Erweitertes Modell der Stoßionisation

Das Modell Okuto-Crowell model im Feature Impact Ionization Generation wurde zu einem allgemeineren Ausdruck aktualisiert, der verschiedene Abhängigkeiten von einem elektrischen Feld unter Verwendung von zwei zusätzlichen Ionisationsparametern berücksichtigen kann.

Die COMSOL Multiphysics Benutzeroberfläche zeigt den hervorgehobenen Knoten Impact Ionization Generation, das entsprechende Einstellungsfenster und einen 1D-Plot im Grafikfenster.
Die Einstellungen für Okuto-Crowell model für das Tutorial-Modell Breakdown of a MOSFET.

Neue Standard-Plots enthalten die Netto-Dotierstoffkonzentration

Dem Interface Semiconductor wurde eine Standard-Plotgruppe Net Dopant Concentration hinzugefügt, die automatisch den absoluten Wert der Netto-Dotierstoffkonzentration anzeigt.

Neue und aktualisierte Tutorial-Modelle

COMSOL Multiphysics® Version 6.2 enthält neue und aktualisierte Tutorial-Modelle für das Semiconductor Module.