silvaco学习日记（五）-解决只能在矩形内填充材料的问题

在进行结构仿真的时候遇到了一个问题，目前还没有解决
在文献中，看到IGBT的结构为：

可以看到这个IGBT的栅极相对于阴极是突出的，因此我在仿真时也想这么写，但是出现了一个问题，问题代码如下：

go atlas simflag="-p 4"
mesh space.mult=1.0
x.mesh loc=0 spac=0.02
x.mesh loc=2 spac=0.05
x.mesh loc=4 spac=0.05
x.mesh loc=4.5 spac=0.05
x.mesh loc=5 spac=0.05
x.mesh loc=5.5 spac=0.05
x.mesh loc=6.5 spac=0.05
x.mesh loc=7 spac=0.05
x.mesh loc=7.5 spac=0.05
x.mesh loc=8 spac=0.05
x.mesh loc=10 spac=0.05
x.mesh loc=12 spac=0.05

y.mesh loc=-0.5 spac=0.01
y.mesh loc=-0.3 spac=0.01
y.mesh loc=-0.2 spac=0.01
y.mesh loc=0 spac=0.02
y.mesh loc=0.3 spac=0.05
y.mesh loc=0.6 spac=0.05
y.mesh loc=140 spac=2
y.mesh loc=145 spac=0.05
y.mesh loc=145.5 spac=0.5

region number=1 x.min=0 x.max=12 y.min=0 y.max=140 material=sic
region number=2 x.min=0 x.max=4 y.min=-0.2 y.max=0 material=aluminum
region number=3 x.min=4 x.max=8 y.min=-0.3 y.max=0 material=sio2
region number=4 x.min=8 x.max=12 y.min=-0.2 y.max=0 material=aluminum
region number=5 x.min=4.5 x.max=7.5 y.min=-0.5 y.max=-0.3 material=aluminum
region number=6 x.min=0 x.max=12 y.min=145 y.max=145.5 material=aluminum
region number=7 x.min=0 x.max=12 y.min=140 y.max=145 material=sic

electrode reg=2 name=anode
electrode reg=4 name=anode
electrode reg=5 name=gate
electrode reg=6 name=cathode

doping uniform region=1 x.min=0 x.max=12 y.min=0 y.max=140 p.type concentration=3e15
doping uniform region=8 x.min=0 x.max=12 y.min=140 y.max=145 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=5.5 y.min=0 y.max=0.6 n.type concentration=1.5e18
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=2 y.min=0 y.max=0.3 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=2 x.max=5 y.min=0 y.max=0.3 p.type concentration=1e18
doping uniform region=1 x.min=6.5 x.max=12 y.min=0 y.max=0.6 n.type concentration=1.5e18
doping uniform region=1 x.min=7 x.max=12 y.min=0 y.max=0.3 p.type concentration=1e18
doping uniform region=1 x.min=10 x.max=12 y.min=0 y.max=0.3 n.type concentration=1e19

save outf=15KV_P_IGBT.str

quit

出现的问题为：

这里显示在硅的区域没有进行网格定义，这是一个比较诡异的错误，但是，当我将其定义为矩形时，出现就可以运行，具体代码如下：

go atlas simflag="-p 4"
mesh space.mult=1.0
x.mesh loc=0 spac=0.02
x.mesh loc=2 spac=0.05
x.mesh loc=4 spac=0.05
x.mesh loc=4.5 spac=0.05
x.mesh loc=5 spac=0.05
x.mesh loc=5.5 spac=0.05
x.mesh loc=6.5 spac=0.05
x.mesh loc=7 spac=0.05
x.mesh loc=7.5 spac=0.05
x.mesh loc=8 spac=0.05
x.mesh loc=10 spac=0.05
x.mesh loc=12 spac=0.05

y.mesh loc=-0.5 spac=0.01
y.mesh loc=-0.3 spac=0.01
y.mesh loc=-0.2 spac=0.01
y.mesh loc=0 spac=0.02
y.mesh loc=0.3 spac=0.05
y.mesh loc=0.6 spac=0.05
y.mesh loc=140 spac=2
y.mesh loc=145 spac=0.05
y.mesh loc=145.5 spac=0.5

region number=1 x.min=0 x.max=12 y.min=0 y.max=140 material=sic
region number=2 x.min=0 x.max=12 y.min=-0.5 y.max=0 material=sio2
region number=3 x.min=0 x.max=4 y.min=-0.5 y.max=0 material=aluminum
region number=4 x.min=8 x.max=12 y.min=-0.5 y.max=0 material=aluminum
region number=5 x.min=4.5 x.max=7.5 y.min=-0.5 y.max=-0.3 material=aluminum
region number=6 x.min=0 x.max=12 y.min=145 y.max=145.5 material=aluminum
region number=7 x.min=0 x.max=12 y.min=140 y.max=145 material=sic

electrode reg=3 name=anode
electrode reg=4 name=anode
electrode reg=5 name=gate
electrode reg=6 name=cathode

doping uniform region=1 x.min=0 x.max=12 y.min=0 y.max=140 p.type concentration=3e15
doping uniform region=7 x.min=0 x.max=12 y.min=140 y.max=145 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=5.5 y.min=0 y.max=0.6 n.type concentration=1.5e18
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=2 y.min=0 y.max=0.3 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=2 x.max=5 y.min=0 y.max=0.3 p.type concentration=1e18
doping uniform region=1 x.min=6.5 x.max=12 y.min=0 y.max=0.6 n.type concentration=1.5e18
doping uniform region=1 x.min=7 x.max=12 y.min=0 y.max=0.3 p.type concentration=1e18
doping uniform region=1 x.min=10 x.max=12 y.min=0 y.max=0.3 n.type concentration=1e19

save outf=15KV_P_IGBT.str

quit

结果如下：

解决方法为，将一部分填充为真空：

go atlas simflag="-p 4"
mesh space.mult=1.0
x.mesh loc=0 spac=0.02
x.mesh loc=2 spac=0.05
x.mesh loc=4 spac=0.05
x.mesh loc=4.5 spac=0.05
x.mesh loc=5 spac=0.05
x.mesh loc=5.5 spac=0.05
x.mesh loc=6.5 spac=0.05
x.mesh loc=7 spac=0.05
x.mesh loc=7.5 spac=0.05
x.mesh loc=8 spac=0.05
x.mesh loc=10 spac=0.05
x.mesh loc=12 spac=0.05

y.mesh loc=-0.5 spac=0.01
y.mesh loc=-0.3 spac=0.01
y.mesh loc=-0.2 spac=0.01
y.mesh loc=0 spac=0.02
y.mesh loc=0.3 spac=0.05
y.mesh loc=0.6 spac=0.05
y.mesh loc=140 spac=2
y.mesh loc=145 spac=0.05
y.mesh loc=145.5 spac=0.5

region number=1 x.min=0 x.max=12 y.min=0 y.max=140 material=sic
region number=2 x.min=0 x.max=12 y.min=-0.5 y.max=0 material=sio2
region number=3 x.min=0 x.max=4 y.min=-0.5 y.max=0 material=aluminum
region number=4 x.min=8 x.max=12 y.min=-0.5 y.max=0 material=aluminum
region number=5 x.min=4.5 x.max=7.5 y.min=-0.5 y.max=-0.3 material=aluminum
region number=6 x.min=0 x.max=12 y.min=145 y.max=145.5 material=aluminum
region number=7 x.min=0 x.max=12 y.min=140 y.max=145 material=sic
region number=8 x.min=4 x.max=4.5 y.min=-0.5 y.max=0 material=vacuum
region number=9 x.min=7.5 x.max=8 y.min=-0.5 y.max=0 material=vacuum

electrode reg=3 name=anode
electrode reg=4 name=anode
electrode reg=5 name=gate
electrode reg=6 name=cathode

doping uniform region=1 x.min=0 x.max=12 y.min=0 y.max=140 p.type concentration=3e15
doping uniform region=7 x.min=0 x.max=12 y.min=140 y.max=145 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=5.5 y.min=0 y.max=0.6 n.type concentration=1.5e18
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=2 y.min=0 y.max=0.3 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=2 x.max=5 y.min=0 y.max=0.3 p.type concentration=1e18
doping uniform region=1 x.min=6.5 x.max=12 y.min=0 y.max=0.6 n.type concentration=1.5e18
doping uniform region=1 x.min=7 x.max=12 y.min=0 y.max=0.3 p.type concentration=1e18
doping uniform region=1 x.min=10 x.max=12 y.min=0 y.max=0.3 n.type concentration=1e19

save outf=15KV_P_IGBT.str

quit

具体结果为：