silvaco学习日记（八）--对界面电荷问题的解决

在之前的仿真中，我一直致力于改变碳化硅与二氧化硅之间的界面电荷密度的值来观察阈值电压与开启电阻之间的关系。由于感觉界面电荷全是电子，因此P-IGBT应该会出现不一样的结果。
器件结构代码如下：

go atlas simflag="-p 6"
mesh width=1
x.mesh loc=0 spac=0.02
x.mesh loc=0.3 spac=0.01
x.mesh loc=0.9 spac=0.01
x.mesh loc=1.3 spac=0.01
x.mesh loc=1.5 spac=0.01
x.mesh loc=1.6 spac=0.01
x.mesh loc=2.8 spac=0.01
x.mesh loc=2.9 spac=0.01
x.mesh loc=3.1 spac=0.01
x.mesh loc=3.5 spac=0.01
x.mesh loc=4.1 spac=0.02
x.mesh loc=4.4 spac=0.02

y.mesh loc=-0.01 spac=0.1
y.mesh loc=-0.005 spac=0.1
y.mesh loc=0 spac=0.001
y.mesh loc=0.025 spac=0.01
y.mesh loc=0.05 spac=0.01
y.mesh loc=18 spac=4
y.mesh loc=18.03 spac=0.01
y.mesh loc=18.53 spac=0.01
y.mesh loc=18.54 spac=0.01

region number=1 x.min=0 x.max=4.4 y.min=0 y.max=18.53 material=sic-4H
region number=2 x.min=0 x.max=0.9 y.min=-0.01 y.max=0 material=aluminum
region number=3 x.min=0.9 x.max=0.91 y.min=-0.01 y.max=0 material=si3n4
region number=4 x.min=0.91 x.max=3.1 y.min=-0.01 y.max=0 material=sio2
region number=5 x.min=0.91 x.max=3.1 y.min=-0.01 y.max=-0.005 material=aluminum
region number=6 x.min=3.1 x.max=3.11 y.min=-0.01 y.max=0 material=si3n4
region number=7 x.min=3.11 x.max=4.4 y.min=-0.01 y.max=0 material=aluminum
region number=8 x.min=0 x.max=4.4 y.min=18.53 y.max=18.54 material=aluminum

electrode reg=2 name=emitter
electrode reg=5 name=gate 
electrode reg=7 name=emitter
electrode reg=8 name=collector

doping uniform region=1 x.min=0 x.max=4.4 y.min=0 y.max=18.53 p.type concentration=2e14
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=4.4 y.min=18 y.max=18.03 p.type concentration=1e18
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=4.4 y.min=18.03 y.max=18.53 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=1.6 y.min=0 y.max=0.05 n.type concentration=1e17
doping uniform region=1 x.min=0 x.max=0.3 y.min=0 y.max=0.025 n.type concentration=1e19
doping uniform region=1 x.min=0.3 x.max=1.5 y.min=0 y.max=0.025 p.type concentration=1e20
doping uniform region=1 x.min=2.8 x.max=4.4 y.min=0 y.max=0.05 n.type concentration=1e17
doping uniform region=1 x.min=2.9 x.max=4.1 y.min=0 y.max=0.025 p.type concentration=1e20 
doping uniform region=1 x.min=4.1 x.max=4.4 y.min=0 y.max=0.025 n.type concentration=1e19

material material=sic-4H  permittivity=9.66 eg300=3.26 \
           egalpha=6.5e-4 egbeta=1300  vsat=2.0e7  ksrhgn=-1.7 ksrhgp=-1.7 \
           ksrhtn=5e-9 ksrhtp=2e-7 ksrhcn=2e-8 ksrhcp=5e-10 augn=2.8e-31 \
           augp=9.9e-32 
mobility region=1 mu1n.caug=0  alphan.caug=1 mu2n.caug=950 betan.caug=-2.15 \
           gamman.caug=0.05 deltan.caug=0.6 ncritn.caug=1.9e17 mu1p.caug=16 \
           alphap.caug=-1.6 mu2p.caug=140 betap.caug=-2.14 gammap.caug=0.17 \
           deltap.caug=0.34 ncritp.caug=1.9e17 betan=2 betap=2 
models bgn auger srh conmob analytic fldmob incomplete surfmob
save outf=p-IGBT-mini.str

quit

然后将栅极的电压改为-10V，同时注意集电极的电压也要进行相应的改变，将集电极的电压由0开始变化，变化到-20V。

solve vcollector=0 vstep=-0.5 vfinal=-20 name=collector

这里只看界面电荷为0和1e11的情况（使用的物理模型为：bgn auger srh conmob analytic fldmob surfmob）


可以看到，放大很多倍之后，没有界面电荷的部分确实会比有界面电荷的部分开启电阻小一些。
对于N-IGBT，我们的界面电荷应该用空穴，但是目前我还没有找到怎么往界面处加空穴。