能带结构模型修正方法、装置、TCAD仿真方法及系统、介质制造方法及图纸

本申请提供一种能带结构模型修正方法、装置、TCAD仿真方法及系统、介质及设备，能够解决相关技术中传统TCAD仿真系统在极低温条件下进行器件仿真的结果会与实际情况不符的问题，可以提高仿真的准确性。该方法包括：获取器件在极低温下的实测电子密度；在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值；获取所述TCAD仿真系统中所述极低温下的仿真电子密度；判断所述仿真电子密度与所述实测电子密度是否一致；如果是，获取修正后的所述能带结构模型；如果否，返回在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值的步骤。值的步骤。值的步骤。

【技术实现步骤摘要】
能带结构模型修正方法、装置、TCAD仿真方法及系统、介质


[0001]本申请涉及芯片仿真
，特别是涉及一种能带结构模型修正方法、装置、TCAD仿真方法及系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]TCAD(Technology Computer Aided Design；计算机辅助设计技术)软件最主要的功能是其包含众多的半导体工艺的物理模型，解物理及偏微分方程，如离散几何体的扩散和传输方程，通过这些模型对半导体工艺过程仿真，实现计算机辅助设计的功能，从而帮助工程师设计电路元件。
[0003]传统TCAD仿真系统的低温器件仿真一般只到55K附近，而对于量子芯片等新型器件，其使用环境都是在4K甚至是100Mk温度下。例如，在4K温度的实际环境中，器件在温度的电子密度在负67次幂左右；而在传统TCAD仿真系统中，计算电子密度的能带结构模型在仿真环境温度到达4K温度时，得出的电子密度结果低至负678次幂左右，趋近于0，与实际情况不符。
[0004]因此，传统TCAD仿真系统在极低温条件下进行器件仿真的结果会与实际情况不符。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种能带结构模型修正方法、装置、TCAD仿真方法及系统、介质及设备，以解决现有技术中传统TCAD仿真系统在极低温条件下进行器件仿真的结果会与实际情况不符的问题。
[0006]为解决上述技术问题，第一方面，本申请提供一种能带结构模型修正方法，包括：
[0007]获取器件在极低温下的实测电子密度；
[0008]在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值；
[0009]基于修改后的所述能带宽度值和所述能带结构模型，获取所述TCAD仿真系统中所述极低温下的仿真电子密度；
[0010]判断所述仿真电子密度与所述实测电子密度是否一致；
[0011]如果是，基于所述仿真电子密度对应的所述能带宽度值，获取修正后的所述能带结构模型；如果否，返回在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值的步骤。
[0012]可选地，所述在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值，包括：
[0013]基于能带宽度与温度的关系公式，在温度为所述极低温时，修改所述关系公式中的参数；
[0014]根据修改的所述参数和所述关系公式，获取修改后的所述能带宽度值。
[0015]可选地，所述能带宽度与所述温度的关系公式为：
[0016][0017]所述E
g
(0)为0K温度的能带宽度值，T为温度，α和β是器件材料相关参数；
[0018]所述修改所述关系公式中的参数，包括：
[0019]修改E
g
(0)、α和β中的部分参数或全部参数。
[0020]可选地，所述修改E
g
(0)、α和β中的部分参数，包括：
[0021]固定E
g
(0)、α和β中的一个参数值，修改其它两个参数值。
[0022]可选地，所述判断所述仿真电子密度与实测电子密度是否一致，包括：
[0023]判断所述仿真电子密度的数量级与所述实测电子密度的数量级是否相同；
[0024]如果相同，则所述仿真电子密度与实测电子密度一致；如果不相同，则所述仿真电子密度与实测电子密度不一致。
[0025]第二方面，提供一种TCAD仿真方法，包括：
[0026]接收仿真指令；其中，所述仿真指令包括仿真温度、以及所述仿真温度下电子密度的仿真请求；
[0027]判断所述仿真温度是否位于预设极低温范围内；
[0028]如果是，则调用根据上述第一方面任一项所述的能带结构模型修正方法获得修正后的能带结构模型仿真所述电子密度。
[0029]第三方面，提供一种TCAD仿真系统，包括根据上述第一方面中任一项所述的能带结构模型修正方法获得的能带结构模型。
[0030]第四方面，提供一种能带结构模型修正装置。该装置包括：
[0031]第一获取模块，用于获取器件在极低温下的实测电子密度；
[0032]修改模块，用于在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值；
[0033]第二获取模块，用于基于修改后的所述能带宽度值和所述能带结构模型，获取所述TCAD仿真系统中所述极低温下的仿真电子密度；
[0034]判断模块，用于判断所述仿真电子密度与所述实测电子密度是否一致；
[0035]处理模块，用于如果是，基于所述仿真电子密度对应的所述能带宽度值，获取修正后的所述能带结构模型；如果否，返回在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值的步骤。
[0036]第五方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述第一方面任一项所述的方法。
[0037]第六方面，提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述第一方面任一项所述的方法。
[0038]基于上述能带结构模型修正方法，通过修改能带结构模型在极低温下的能带宽度值，使得TCAD仿真系统中所述极低温下的仿真电子密度与器件在极低温下的实测电子密度一致，解决了传统TCAD仿真系统在极低温条件下进行器件仿真的结果会与实际情况不符的问题，从而提高仿真的准确性。
[0039]本申请提供的能带结构模型修正装置、TCAD仿真方法及系统、介质及设备，与能带结构模型修正方法属于同一专利技术构思，因此具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
[0040]图1是本申请一示例性实施例提供的一种能带结构模型修正方法的计算机终端的硬件结构框图；
[0041]图2为本申请一示例性实施例提供的一种能带结构模型修正方法的流程示意图；
[0042]图3为本申请一示例性实施例提供的一种TCAD仿真方法的流程示意图；
[0043]图4为本申请一示例性实施例提供的一种能带结构模型修正装置的示意框图。
具体实施方式
[0044]下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0045]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0046]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能带结构模型修正方法，其特征在于，所述方法包括：获取器件在极低温下的实测电子密度；在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值；基于修改后的所述能带宽度值和所述能带结构模型，获取所述TCAD仿真系统中所述极低温下的仿真电子密度；判断所述仿真电子密度与所述实测电子密度是否一致；如果是，基于所述仿真电子密度对应的所述能带宽度值，获取修正后的所述能带结构模型；如果否，返回在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在TCAD仿真系统中修改能带结构模型中所述极低温下的能带宽度值，包括：基于能带宽度与温度的关系公式，在温度为所述极低温时，修改所述关系公式中的参数；根据修改的所述参数和所述关系公式，获取修改后的所述能带宽度值。3.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述能带宽度与所述温度的关系公式为：所述E
g
(0)为0K温度的能带宽度值，T为温度，α和β是器件材料相关参数；所述修改所述关系公式中的参数，包括：修改E
g
(0)、α和β中的部分参数或全部参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述修改E
g
(0)、α和β中的部分参数，包括：固定E
g
(0)、α和β中的一个参数值，修改其它两个参数值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述仿真电子密度与实测电子密度是否一致，包括：判断所述仿真电子密度的数量级与所述实测电子密度的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：李舒啸，代方，
申请(专利权)人：本源科仪成都科技有限公司，
类型：发明
国别省市：