AlGaAs/GaAs HEMT TCAD 模拟：使用 C-Interpreter 开发用户模型

[toc]

AlGaAs/GaAs HEMT TCAD 模拟：使用 C-Interpreter 开发用户模型

TCAD器件模拟流程

模拟示例简介

本示例演示了如何使用 C-Interpreter 来开发用户自定义的材料参数和模型，用于 AlGaAs/GaAs HEMT（高电子迁移率晶体管）的模拟。
在这里，解释器被用来原型化一个与组分相关的 AlGaAs 电子迁移率模型。
该解释函数与 AlGaAs 的内置模型对应，两者可进行对比。
示例由以下部分组成：
1. 使用 Atlas 语法构建设备和网格
2. 指定材料区域，包括一个渐变的 AlGaAs 异质结
3. 定义电极、掺杂、材料和模型参数
4. 使用 C-Interpreter 函数描述与组分和掺杂相关的电子迁移率
5. 模拟 Id-Vds 特性
6. 使用 TonyPlot 显示结果

输入文件内容

# (c) Silvaco Inc., 2019
go atlas
#
# SECTION 1: 网格
#

mesh

x.mesh loc=0.0 spac=0.2
x.mesh loc=0.4 spac=0.2
x.mesh loc=0.9 spac=0.07
x.mesh loc=1.6 spac=0.07
x.mesh loc=2.1 spac=0.2
x.mesh loc=2.5 spac=0.2

y.mesh loc=0.0   spac=0.01
y.mesh loc=0.055 spac=0.001
y.mesh loc=0.058 spac=0.001
y.mesh loc=0.3   spac=0.05

#
# SECTION 2: 定义了 AlGaAs 和 GaAs 区域
#
region     num=1   material=GaAs y.min=0.055
# 定义了 Al 组分比例（x.composition=0.3）和渐变距离
region     num=2  material=AlGaAs y.max=0.055 x.composition=0.3 grad.3=0.002
# 定义源漏栅极
elec       num=1  name=source x.min=0.0 x.max=0.4 y.min=0.0 y.max=0.0
elec       num=2  name=gate   x.min=0.9 x.max=1.6 y.min=0.0 y.max=0.0
elec       num=3  name=drain  x.min=2.1 x.max=2.5 y.min=0.0 y.max=0.0
# 掺杂定义
doping     uniform y.max=0.0530 n.type conc=1.e18
doping     uniform y.min=0.0530 n.type conc=1.e14
#
# SECTION 3: 指定一些不同于默认值的材料参数
# 电子和空穴的 SRH 寿命（俘获时间）,低场电子迁移率作为组分和掺杂的函数，将通过 C-Interpreter 进行计算
material taun0=1.e-9 taup0=1.e-9 f.conmun=hemtex01_interp.lib
material align=0.6 # 指定了能带对齐参数,取值 0.6 表示 60% 的能级台阶分配到导带

# 指定以下模型：带隙收缩、场依赖迁移率和 Shockley-Read-Hall 复合。# 在这里通过参数 carriers=2 指定了双载流子输运模型
model    bgn fldmob srh
# 设定肖特基栅电极的功函数
contact name=gate workfun=4.87 
#
# SECTION 4: 求解过程从零偏压或热力学平衡下的初始解开始,通过 TonyPlot 显示
#
solve init
save outf=hemtex01_0.str
tonyplot  hemtex01_0.str -set hemtex01_0.set
#
# SECTION 5: Bias gate
# 指定了联合 Gummel-Newton 迭代法
method gummel  newton trap itlimit=20 maxtrap=6  
# 在输出结构文件中包含更多参数：导带和价带电势，以及电子和空穴迁移率。
output con.band val.band e.mobility h.mobility
# 将栅压升高到 -0.6 V
solve vgate=-0.0 vstep=-0.2 name=gate vfinal=-0.6 
#
# SECTION 6: Drain ramp
# 
log outf=hemtex01.log master 
solve vdrain=0.05 
solve vdrain=0.10 
solve vdrain=0.125 
solve vdrain=0.15 
solve vdrain=0.20 
solve vdrain=0.30
# 
method  newton trap itlim=20 maxtrap=6 
# 通过扫描漏极电压至 5 V 来计算 Id-Vd 特性
solve vdrain=0.50  vstep=0.25 name=drain vfinal=5.0
tonyplot hemtex01.log -set hemtex01.set
#
quit

理解输入代码

go atlas：调用/启动 ATLAS 器件模拟器，并让输入文件中的命令交由 ATLAS 来执行。

用于构建器件结构、指定物理模型、设定边界条件和执行仿真，如果是别的模块，比如 go victorydevice、go mixedmode，就会进入对应的模拟器环境。
mesh：声明开始定义网格。ATLAS 使用矩形网格（2D 时是 x-y 网格，3D 时还会有 z）。
x.mesh loc=0.0 spac=0.2：表示在 x 方向上定义网格分布， loc为坐标位置，spac=... 是该位置附近的 网格间距（步长），用于控制网格的密度。
region num=1 material=GaAs y.min=0.055：是 ATLAS 中定义器件区域 (region) 的语句，定义了 区域 1，材料为 GaAs，其在 y 方向上的下边界位于 y = 0.055 μm 处
- region表示定义一个新的区域（通常是一个矩形区域，除非指定更多边界参数）。每个器件都由一个或多个 region 组成，不同 region 可以有不同的材料和掺杂。
- num=1，给这个区域编号为 1，编号在后续的 doping、electrode、material 等语句中会用到，用来指明作用在哪个区域。
- material=GaAs，定义该区域的材料为 **砷化镓 (Gallium Arsenide)**。这会告诉 ATLAS：在这个区域里用 GaAs 的材料参数（禁带宽度、介电常数、迁移率等），当然用户也可以再用 material 语句修改默认参数。
- y.min=0.055，定义了该区域的 下边界 y 坐标 = 0.055。其他边界（如 y.max, x.min, x.max）如果没有在同一行给出，会在别的 region 语句或默认值中定义。
region num=2 material=AlGaAs y.max=0.055 x.composition=0.3 grad.3=0.002：定义了 ATLAS 中的 **第二个区域 (region)**，区域材料设为 **AlGaAs (砷化铝镓)**，是一种常见的 III-V 族化合物半导体。
- x.composition=0.3
  - 表示在这个区域里，Al 组分 = 0.3 → 即 Al₀.₃Ga₀.₇As。ATLAS 会根据组分比例自动插值材料参数（如带隙、电子迁移率等）。
- grad.3=0.002
  - grad.n 表示沿某个方向的 **成分渐变 (grading)**。
  - 这里的 grad.3 一般指 y 方向 (第 3 个坐标) 的组分渐变速率。
  - 值为 0.002，意味着 Al 组分在 y 方向上按 0.002/μm 的速率逐渐变化。
  - 换句话说：不是一个 abrupt（突变）的异质结，而是一个 graded heterojunction，更接近真实外延工艺（减少界面缺陷，缓解应变）。
  - 在 Silvaco ATLAS 里，grad.n 中的数字对应坐标轴方向：
    - grad.1 → 沿 x 方向 的成分渐变（composition grading in x-axis）
    - grad.2 → 沿 z 方向 的成分渐变（composition grading in z-axis，主要用于 3D 模拟）
    - grad.3 → 沿 y 方向 的成分渐变（composition grading in y-axis）
    - 在 2D 模式 下，它默认平面是 x-y，而把 y 定义为 第 3 个坐标。在 3D 模式 下，它的坐标顺序是 **(x, z, y)**，也就是：
      - x：横向
      - z：纵向（等效于 2D 的宽度方向）
      - y：垂直方向（通常是厚度/外延生长方向）
elec num=1 name=source x.min=0.0 x.max=0.4 y.min=0.0 y.max=0.0：在 ATLAS 中定义器件电极
- elec
  - 表示定义一个电极（electrode），用于施加偏压或作为边界条件。
- num=1
  - 电极编号为 1，方便在后续设置偏压、功函数或接触模型时引用。
- name=source( / gate / drain)
  - 电极名称为 source，表示 HEMT 或 MOSFET 的源极。
- x.min=0.0 x.max=0.4
  - 电极在 x 方向的范围从 0.0 μm 到 0.4 μm。
- y.min=0.0 y.max=0.0
  - 电极在 y 方向的位置，通常 y=0 表示底部接触（或者是二维截面下的线性电极）。
  - y.min=y.max 表示电极厚度在模拟中被视为零厚度线（2D 平面模拟常用）。
doping uniform y.max=0.0530 n.type conc=1.e18：定义掺杂 (doping)
- doping
  - 定义一个掺杂区域，指定类型、浓度以及空间范围。
- uniform
  - 表示该区域内掺杂浓度均匀，不是梯度掺杂。
- y.max=0.0530
  - 掺杂区域的 上边界为 y = 0.053 μm。
  - 如果没有指定 y.min，ATLAS 会默认从区域的下边界（通常为 y=0 或器件最底部）开始。
- n.type
  - 表示这是 n 型掺杂（电子为主要载流子）。
- conc=1.e18
  - 掺杂浓度为 1 × 10¹⁸ cm⁻³。
material taun0=1.e-9 taup0=1.e-9 f.conmun=hemtex01_interp.lib： 材料定义 (material) 语句
- 进入 材料参数定义语句。在 ATLAS 中，每个 region 都有一个材料（如 Si, GaAs, AlGaAs），这里可以通过 material 修改默认参数，或调用用户自定义模型。
- taun0=1.e-9
  - 电子 SRH 寿命（Shockley-Read-Hall electron lifetime）。
  - taun0 定义电子在陷阱复合过程中的平均寿命。
  - 这里是 1×10⁻⁹ 秒 (1 ns) → 表明材料中缺陷比较多，电子复合很快。
- taup0=1.e-9
  - 空穴 SRH 寿命，与 taun0 对应。
  - 同样设为 1 ns，说明电子和空穴在该材料里复合速率对称。
  👉 这两个参数会直接影响载流子寿命、复合速率，以及电流-电压特性。
- f.conmun=hemtex01_interp.lib
  - f.conmun 表示调用一个 C-Interpreter 用户自定义函数 来计算 **低场电子迁移率 (mobility)**。
  - hemtex01_interp.lib 是外部库文件名，里面写了用户定义的函数（通常是 .c 文件编译成的 .lib 或者 ATLAS 内部可解释的 C 脚本）。
  - 用途：替代内置迁移率模型，让迁移率依赖于 合金成分 (composition) 和 **掺杂浓度 (doping)**。
material align=0.6 ：设置 能带对齐 (band alignment) 参数
- align 用来指定 导带/价带对齐的方式，主要影响 异质结 (heterojunction) 的能带偏移。
- 当两个不同材料（如 GaAs / AlGaAs）相接时，导带和价带的能带差异需要人工指定，否则模拟器只会用默认值。
- align=<value> 定义了能带对齐系数：
  - 0.0 → 全部能带偏移分配到 **价带 (valence band offset)**。
  - 1.0 → 全部能带偏移分配到 **导带 (conduction band offset)**。
  - 0.6 → 表示 60% 的能带偏移给导带，40% 给价带。
- 不同的异质结器件（HBT、HEMT、量子阱）对导带/价带偏移比例非常敏感。
- 比如 HEMT 更关心 二维电子气 (2DEG) 的导带深度，align 值直接决定电子气的密度。
model bgn fldmob srh：定义 **物理模型 (physical models)**，告诉模拟器在计算载流子输运时需要考虑哪些物理效应。在模拟器件时，考虑 **带隙收缩 (bgn)、电场依赖迁移率 (fldmob)**、以及 缺陷复合 (srh) 三个物理效应
- bgn
  - 表示启用 带隙收缩 (Band Gap Narrowing) 模型。
  - 在高掺杂半导体里，杂质能级与载流子相互作用会导致带隙变窄，影响载流子浓度与器件电流。
  - 常见于重掺杂的 GaAs、Si、Ge 等器件模拟。
- fldmob
  - 表示启用 **电场依赖迁移率模型 (Field-dependent Mobility)**。
  - 在高电场区域，载流子迁移率会下降（速度饱和效应）。
  - 这个模型对 MOSFET、HEMT 等高场器件尤为重要。
- srh
  - 表示启用 Shockley–Read–Hall (SRH) 复合模型。
  - 描述缺陷（陷阱态）引起的复合过程。
  - 对亚阈值电流、载流子寿命、暗电流分析非常重要。
contact name=gate workfun=4.87 ：是 Silvaco ATLAS 里对 电极 (contact) 的定义。
- contact
  - 定义一个接触电极。
- name=gate
  - 说明这是 栅极 (gate) 电极。
  - 名字要和你之前在 elec 语句里定义的 name=gate 保持一致。
- workfun=4.87
  - 指定这个接触的 功函数 (Work Function) 值，单位是 **电子伏特 (eV)**。
  - 功函数是金属栅电极决定器件势垒高度的重要参数。
  - 这里设为 4.87 eV，相当于一个典型金属（如 Pt、Au 或特定栅材料）的功函数。
  - 源极 (source)、漏极 (drain) 一般用欧姆接触（低电阻接触），不需要指定功函数。
  - 栅极 (gate) 往往是 肖特基接触，需要定义功函数来决定栅控特性（阈值电压、势垒高度）。
solve init：
- 求解器在零偏（热力学平衡）下的初始稳态解。
  
  换言之：计算器件在没有外加偏压时的电势、能带、载流子分布、费米能级等场量。这通常作为后续偏压扫描（如栅压、漏压）或瞬态仿真的初始解。
- 提供收敛且物理合理的初始条件，避免直接在非平衡下求解时发散或收敛困难。
- 用于检查器件结构、掺杂和边界条件是否正确（可用 TonyPlot 查看初始分布）。
save outf=hemtex01_0.str：
- 告诉 ATLAS 把当前计算得到的器件解（电势分布、载流子浓度、能带等所有场量）保存下来
- 保存的结构文件（后缀通常用 .str，表示 structure）。这个文件包含了网格信息 + 区域定义 + 掺杂分布 + 当前求解得到的物理量。
- 用途：
  1. 断点续算
    - 后续可以用 load inf=hemtex01_0.str 把这一步的解作为新的起点，继续加偏压或跑瞬态仿真。
    - 避免从头 solve init 再迭代，提高效率。
  2. 结果可视化
    - 可以用 TonyPlot 打开 .str 文件，查看能带、电势、载流子分布等。
  3. 流程衔接
    - 大型仿真常常分步执行，每个关键步骤保存一次结构文件，方便在不同偏压点之间切换。
tonyplot hemtex01_0.str -set hemtex01_0.set：
- tonyplot
  Silvaco 提供的图形化后处理工具，用于查看 .str、.log、.plt 等文件里的仿真结果。
- hemtex01_0.str
  
  之前用 save outf=hemtex01_0.str 保存的器件结构文件，里面包含网格、材料区域、掺杂分布以及当时的解（电势、能带、载流子浓度等）。
- -set hemtex01_0.set
  
  指定 TonyPlot 的显示设置文件，后缀 .set，里面保存了绘图习惯（例如：要显示的物理量、电势还是能带、配色方案、坐标范围等）。
  - 如果不加 -set，TonyPlot 默认用系统设置显示。
  - 用 .set 文件可以快速复现之前的图像风格。
method gummel newton trap itlimit=20 maxtrap=6
- Silvaco ATLAS 中指定数值求解方法的设置命令
- method
  声明接下来的参数是选择仿真中使用的数值求解算法。
- gummel
  表示采用 Gummel 迭代法：逐方程（如泊松方程、电子、空穴连续性方程）分步求解，通常在初始条件或低偏压时更稳定。
- newton
  表示采用 牛顿迭代法（Newton-Raphson）：一次性联立所有方程，收敛速度快，但对初值敏感。
  - gummel 和 newton 同时指定时，ATLAS 会先用 Gummel 迭代获得一个稳定初解，再切换到 Newton 提高收敛速度。
- trap
  表示启用 陷阱态相关方程（如深能级陷阱或缺陷的占据方程），在存在 SRH 复合中心或缺陷态时必须打开。
- itlimit=20
  每个偏置点的最大迭代次数上限，超过 20 次仍未收敛就报错/停止。
- maxtrap=6
  陷阱态方程最大允许的耦合数（即最多考虑 6 个陷阱能级）。
output con.band val.band e.mobility h.mobility
- 是 Silvaco ATLAS 中的输出设置，指定在仿真结果文件（.str 结构文件或日志文件）里要保存和显示哪些物理量
- output
  声明接下来列出的物理量需要被保存，以便后续在 TonyPlot 或其他工具中可视化
- con.band
  输出 导带能量分布 (Conduction band edge)。
  可以用于观察能带弯曲、势垒高度、量子阱深度等。
- val.band
  输出 价带能量分布 (Valence band edge)。
  与 con.band 一起可以显示带隙、带偏移、能带对齐等情况。
- e.mobility
  输出 电子迁移率分布 (Electron mobility)。
  能看到不同区域因掺杂、应力或材料组成导致的迁移率变化。
- h.mobility
  输出 空穴迁移率分布 (Hole mobility)。
  与 e.mobility 对应，用于分析空穴在器件中的传输特性
solve vgate=-0.0 vstep=-0.2 name=gate vfinal=-0.6
- Silvaco ATLAS 中的电偏压扫描设置，用来控制在 gate 电极 上逐步施加电压，并求解对应的器件特性。
- solve
  指令关键字，告诉 ATLAS 要进行一次或一系列偏置求解。
- vgate=-0.0
  设置 初始的栅极电压为 -0.0 V（也就是 0 V）。
  
  注意：这里写成 -0.0 和 0.0 在数值上没有区别。
- vstep=-0.2
  电压扫描步长，每次在 gate 上递减 0.2 V。
- name=gate
  指定要施加电压的电极名称是 gate，对应前面 elec name=gate 定义的接触。
- vfinal=-0.6
  扫描的终止电压为 -0.6 V。
- 这条命令会让 ATLAS 在 gate 上执行：
  - 从 0 V 开始，
  - 每次减 0.2 V，
  - 直到 -0.6 V，
  - 在每个电压点进行一次器件数值求解。
  也就是说，求解点依次是：
  0.0 V → -0.2 V → -0.4 V → -0.6 V
- 这种扫描通常用于：
  - 提取 Id–Vg 曲线（栅压控制特性）；
  - 观察 沟道开启/关断行为；
  - 研究 阈值电压 Vth 和迁移率变化。
- 优点
  - 简洁，只需一行即可实现等步长扫描。
  - 程序自动生成电压点：0.0, 0.05, 0.10, …, 0.30。
  - 特别适合 大范围、规则步长 的扫描。
- 缺点
  - 只能用等步长；
  - 遇到收敛困难时，可能在某些点跳不过去，而人工逐点控制更灵活（可插入小步长过渡）
log outf=hemtex01.log master
- Silvaco ATLAS 中的日志输出控制，用来指定仿真过程中要记录的结果文件。
- log
  启动日志输出功能，ATLAS 会把仿真过程中的计算结果（电流、电压、收敛情况等）记录到一个 .log 文件。
- outf=hemtex01.log
  指定日志文件的输出文件名，这里是 **hemtex01.log**。
  - 里面会保存偏置点、电流值、功率、收敛信息等。
  - 后续可以用 TonyPlot 打开 .log 文件绘制 I–V 曲线。
- master
  表示把所有电极的电流/电压信息同时输出到这个日志文件（而不是只输出一个电极的结果）。
  - 如果不加 master，默认只输出主要的电极信息。
  - 加了 master 后，可以直接用它来画完整的 I–V 特性。

solve vdrain=0.05 
solve vdrain=0.10 
solve vdrain=0.125 
solve vdrain=0.15 
solve vdrain=0.20 
solve vdrain=0.30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74

  - 这几行命令是 **Silvaco ATLAS** 中对 **drain 电极** 逐步加电压的求解过程，用来提取 **Id–Vd 特性曲线**

  - **`solve`**
     表示在给定偏置条件下对器件进行数值求解

  - **`vdrain=...`**
     给 **drain 电极** 施加对应的电压值。

  - ATLAS 会在这些电压下分别求解电子分布、电流等物理量。

  - **优点**

    - 可以灵活选择不等步长（比如 0.10 → 0.125 → 0.15），适合在某些电压范围需要更细分时使用。
    - 每个电压点完全可控，方便插入特殊电压点进行测试。

  - 麻烦、冗长，不适合大范围电压扫描。

    不易复用，稍微换一个范围就要手工修改

  - 



### C-Interpreter内容

```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <ctype.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <template.h>
/*
 * -----------------------------------------------------------------
 * ATLAS Parser Function Template
 * ATLAS Version 5.2.0.R
 * c 1993 - 2000 SILVACO International. 
 * All rights reserved.
 * -----------------------------------------------------------------
 */

/*
 * Composition, temperature and doping dependent electron mobility
 * Statement: MATERIAL
 * Parameter: F.CONMUN
 * Arguments:
 * xcomp      composition fraction x
 * ycomp      composition fraction y
 * temp       temperature (K)
 * nd         net concentration of donors
 * na         net concentration of acceptors
 * *mun       electron mobility
 */

int conmun(double xcomp,double ycomp,double temp,double nd,double na,double x,double y,double taun,double *mun)
{
	double mu0, ntot;
	ntot = nd+na;
	if(xcomp < 0.429)
		mu0 = (8000.0-1.818e4*xcomp);
	else if(xcomp < 0.46)
		mu0 = (90.0 + 1.145e5*(xcomp-0.46)*(xcomp-0.46));
	else if(xcomp < 0.5)
		mu0 = (90.0 + 3.75e4*(xcomp-0.46)*(xcomp-0.46));
	else
		mu0 = (200.0-2.0/(xcomp-0.46));
		
	*mun = (mu0*(0.34+0.66/(1.0+pow(ntot/9.85e16,0.553))));

	return(0);                /* 0 - ok */
}

这个函数主要用于 根据材料组成、温度和掺杂浓度计算电子迁移率（electron mobility）

1. 头文件部分
1
2
3
4
5
6
7
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <ctype.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <template.h>
标准 C 库的头文件：

<stdio.h>：输入输出

<stdlib.h>：标准库函数

<math.h>：数学函数（例如 pow）

<ctype.h>：字符处理

<malloc.h>：动态内存分配

<string.h>：字符串操作

<template.h>：这是 SILVACO 提供的 ATLAS 函数模板库，里面定义了各种求解器相关函数接口。

2. 函数声明和注释
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
/*
 * Composition, temperature and doping dependent electron mobility
 * Statement: MATERIAL
 * Parameter: F.CONMUN
 * Arguments:
 * xcomp      composition fraction x
 * ycomp      composition fraction y
 * temp       temperature (K)
 * nd         net concentration of donors
 * na         net concentration of acceptors
 * *mun       electron mobility
 */
这是 ATLAS 用于自定义材料函数的标准注释格式。

说明该函数是 材料属性函数，用于计算电子迁移率 mun。

输入参数：

xcomp, ycomp：半导体的化学成分（如 AlxGa1-xAs 的 Al 组分）

temp：温度，单位 K

nd：施主浓度（donor）

na：受主浓度（acceptor）

输出参数：

*mun：电子迁移率

3. 函数定义
1
2
3
4
int conmun(double xcomp,double ycomp,double temp,double nd,double na,double x,double y,double taun,double *mun)
{
	double mu0, ntot;
	ntot = nd+na;
定义函数 conmun，返回 int（一般返回 0 表示正常）。

ntot = nd + na; 计算总掺杂浓度。

4. 根据组成 xcomp 计算零掺杂迁移率 mu0
1
2
3
4
5
6
7
8
if(xcomp < 0.429)
	mu0 = (8000.0-1.818e4*xcomp);
else if(xcomp < 0.46)
	mu0 = (90.0 + 1.145e5*(xcomp-0.46)*(xcomp-0.46));
else if(xcomp < 0.5)
	mu0 = (90.0 + 3.75e4*(xcomp-0.46)*(xcomp-0.46));
else
	mu0 = (200.0-2.0/(xcomp-0.46));
根据 xcomp 的不同区间，选择不同的经验公式计算 **材料本征迁移率 mu0**。

这是典型的 分段经验公式：

xcomp < 0.429：线性衰减

0.429 ≤ xcomp < 0.46：二次函数

0.46 ≤ xcomp < 0.5：另一条二次函数

xcomp ≥ 0.5：非线性反比函数

这些公式通常来源于实验数据拟合，针对特定半导体材料（可能是 GaAs 或 AlGaAs）。

5. 考虑掺杂浓度对迁移率的影响
1
*mun = (mu0*(0.34+0.66/(1.0+pow(ntot/9.85e16,0.553))));
这是典型的 掺杂依赖迁移率公式：

ntot 是掺杂浓度

pow(ntot/9.85e16,0.553) 是掺杂抑制因子

整体公式表示迁移率随掺杂增加而下降：

当 ntot 很小，mun ≈ mu0

当 ntot 增大，mun 显著下降

6. 返回值
1
2
	return(0);                /* 0 - ok */
}
返回 0 表示函数成功执行，没有错误。

✅ 总结

这是一个 半导体电子迁移率计算函数，考虑了：

化学成分（composition）

掺杂浓度（donor/acceptor）

温度 temp 在这个函数里没有被使用，如果想加入温度依赖，需要在公式中加入温度因子。

使用 经验分段公式处理不同 xcomp 区间。

掺杂浓度影响通过 ntot 和幂函数来模拟迁移率下降。

输出是 *mun，用于 TCAD 仿真材料模型。

模拟结果

器件结构	漏极电压/电流

← 给red hat 6加了root密码后，也给普通用户加了sudo权限后，sudo yum update 输入root密码,显示Sorry, try again 晶格匹配 HEMT 击穿模拟：单量子阱晶格匹配 AlGaAs/GaAs HEMT 的雪崩击穿模拟 →

AlGaAs/GaAs HEMT TCAD 模拟：使用 C-Interpreter 开发用户模型

AlGaAs/GaAs HEMT TCAD 模拟：使用 C-Interpreter 开发用户模型

模拟示例简介

输入文件内容

理解输入代码

1. 头文件部分

2. 函数声明和注释

3. 函数定义

4. 根据组成 `xcomp` 计算零掺杂迁移率 `mu0`

5. 考虑掺杂浓度对迁移率的影响

6. 返回值

✅ 总结

模拟结果

AlGaAs/GaAs HEMT TCAD 模拟：使用 C-Interpreter 开发用户模型

AlGaAs/GaAs HEMT TCAD 模拟：使用 C-Interpreter 开发用户模型

模拟示例简介

输入文件内容

理解输入代码

1. 头文件部分

2. 函数声明和注释

3. 函数定义

4. 根据组成 xcomp 计算零掺杂迁移率 mu0

5. 考虑掺杂浓度对迁移率的影响

6. 返回值

✅ 总结

模拟结果

4. 根据组成 `xcomp` 计算零掺杂迁移率 `mu0`