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IGBT Ic/Vce 特性

需要： S-Pisces
最低版本： Atlas 5.28.1.R

powerex04_plot0
powerex04_plot1

本示例模拟了绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的 Ic–Vce 输出特性。该示例展示了：

• 使用 Atlas 创建 IGBT 器件结构
• Ic–Vce 测试的定义方法
• IGBT 的 Ic 随 Vce 变化的特性曲线

Atlas 仿真首先从 IGBT 器件结构的定义 开始。Atlas 被用于定义 IGBT 的结构，包括：

• 网格（mesh）
• 材料（materials）
• 电极（electrodes）
• 掺杂分布（doping）

首先定义一个较精细的矩形网格。接着使用 region 命令将不同材料分配到指定区域。然后定义电极和掺杂分布。此外，还可以修改这些材料、电极以及器件中载流子的某些特性。

material 语句用于定义半导体中电子和空穴的复合寿命。contact 语句用于定义多晶硅电极的功函数，在本例中，该电极为重掺杂 n 型多晶硅。至此，IGBT 器件结构的定义完成。

对于任何 Atlas 器件仿真，都必须使用 models 语句启用物理输运模型。在本例中，这些模型反映了 IGBT 器件中重要的物理效应，包括：

• analytic：与载流子浓度相关的解析迁移率模型
• fldmob：横向电场相关的迁移率模型
• surfmob：表面迁移率退化模型
• srh：Shockley–Read–Hall 复合模型
• auger：考虑高注入效应的 Auger 复合模型

IGBT 的输出特性是通过在多个不同栅极电压下扫描集电极电压来获得的。在本示例中：

• 集电极电压将从 0 V 扫描到 20 V
• 栅极电压取 5 V 和 10 V

实现方法为：

1. 首先在每一个感兴趣的栅极偏压下求解器件，此时其余所有电极均设为 0 V；
2. 然后以该栅极偏压下的解作为初始解，对集电极电压进行扫描；
3. 对每一组“栅极–集电极”扫描组合，分别保存输出日志文件；
4. 最后使用 TonyPlot 将所有输出曲线叠加在同一张图上，得到 IGBT 的 Ic–Vce 特性曲线族。

要加载并运行本示例，请在 DeckBuild 中选择：

DeckBuild > Examples > Load

这将把输入文件以及相关的支持文件复制到你当前的工作目录。然后点击 Run 按钮即可执行该示例。