製程及結構導向的雙極性電晶體模擬模式以及在電路模擬上的應用

Abstract

計算機模擬法廣泛地應用於積體電路的分析及設計，導致需要正確的電晶體模型及其 模型參數的萃取。傳統上以調應實驗曲線決定模型參數法，既費力且不適於新的電晶 體結構及製程技術，然而，以二度或三度空間分析電晶體，並不適於電路分析之用， 本文將描述一個解析模型的電晶體模擬器，用來迅速及經濟地分析雙極性電晶體，發 展完成的模擬程式可以接受雙極性電晶體之結構大小，摻雜分佈及材料參數作為輸入 ，從而根據這些製程資料直接計算出元件的特性。 文中利用一雙極性電晶體的解析模型來正確地預測元件特性，其中考慮了嚴重影響元 件特性的射極高摻雜效應及集極高電流效應。文中以雙擴散之雙極性電晶體作為模擬 例子，證明模擬結果與實驗值頗為吻合，此外，SPICE 上之雙極性電晶體模型參數之 萃取方法亦於之文中探討。因此，從製造規格至元件及電路應用的完整雙極性電晶體 模擬器已發展完成。