1 西安交通大学 电子信息学院, 西安 710049
2 苏州珂晶达电子有限公司, 江苏 苏州 215021
3 西北核技术研究所, 西安 710024
采用基于半导体漂移扩散模型的数值模拟软件对高功率微波(HPM)作用下GGMOS型的静电放电(ESD)防护器件效应进行了数值模拟研究。对ESD器件在HPM作用下的响应特性及器件内部的物理图像进行了数值模拟。数值模拟的结果表明，外部注入HPM信号的幅值和频率是影响ESD器件的因素，在加载30 ns脉宽的HPM脉冲作用下，器件内部达到的最高温度与信号幅值成正指数关系。在给ESD注入相同幅值的HPM信号时，频率越大，器件达到失效温度所需要的时间越长。
高功率微波 静电放电器件 半导体 数值模拟 high power microwave MOSFET MOSFET electrostatic discharge device semiconductor numerical simulation 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033024
1 西北核技术研究所, 西安 710024
2 西安交通大学 电子信息学院, 西安 710049
为了确定数值模拟过程中的误差来源，并针对误差来源改进软件，减小计算误差，对半导体器件数值模拟中的采用的漂移扩散模型进行了研究。结合自主开发的半导体器件效应软件GSRES，分析了软件中漂移扩散模型的理论近似，对计算模型中由于温度分布、载流子复合/产生率、载流子迁移率等项采取近似而导致的误差进行了分析。根据误差分析和数值模拟算例，认为误差主要来自于器件内部温度场分布和迁移率模型的近似，给出了软件的适用范围。结合半导体器件的研究热点和发展趋势，对该模型中需要进行改进的近似项进行了分析。
漂移扩散模型 半导体 数值模拟 误差分析 drift-diffusion model semiconductor numerical simulation error analysis 强激光与粒子束
2014, 26(6): 063204
将粒子输运的蒙特卡罗方法与器件数值模拟的有限体积法相耦合来模拟典型金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的长期辐射效应。二氧化硅中的陷阱电荷及硅中的自由电子和空穴均使用漂移扩散模型来描述, 入射粒子的能量沉积可作为源项耦合至漂移扩散模型方程, 并根据有限体积法得到控制方程的离散格式, 方程的数值解即为MOSFET的长期辐射响应结果。使用该方法模拟了MOSFET受射线粒子辐照后的阈值电压漂移与关态漏电流现象。结果表明, 耦合方法适用于典型半导体器件长期辐射效应模拟, 其阈值电压漂移及漏电流计算结果与文献符合较好。
长期辐射效应 总剂量效应 漏电流 耦合方法 long-term radiation effects total dose effects leakage current coupled algorithm
介绍了用于描述工作在高频强电场条件下的亚微米半导体器件的流体动力学模型,并讨论了为求解流体动力学模型所采用的算子分裂方法和有限体积法.使用流体动力学模型,对亚微米GaAs金属半导体场效应管器件进行了2维数值模拟,得到了该器件的I-V曲线、电子密度分布和电子温度分布.数值模拟结果表明, 器件栅极电压越负, 肖特基结的耗尽层越厚, 源漏电流越小;在耗尽层内电场最强处, 电子温度达到4 000 K;在强电场下,电子温度将严重偏离晶格温度,形成所谓热电子.
金属半导体场效应管 砷化镓 2维半导体模拟 流体动力学模型 AUSM+up格式
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
为了提高注入束流的积累,抑制由于注入系统误差引起较大的β残余振荡是非常有必要的.较系统地介绍了利用合肥光源逐圈测量(turn by turn)系统[1],研究束流不稳定性,并给出了抑制注入β振荡的反馈系统设计原理和线路及初步实验结果.作为原理论证和预研,使用了一个相对简单的模拟滤波移相器对Kicker过程激发的β振荡进行反馈,得到了明显的对damping时间和振荡幅度的抑制作用,为以后低频和高频逐束团(bunch by bunch) 反馈系统研制和抑制束流的横向和纵向不稳定性的研究打下了良好的基础.
束流位置监测系统 横向和纵向不稳定性 反馈系统 Beam position monitor Transverse and lognitudinal instabilities Feedback system
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
在合肥光源注入系统升级改造后,尝试了几种方法来改进机器注入束流稳定性.研制了用于抑制注入过程残余β振荡的水平和垂直方向的工作点振荡抑制模块,尝试了包括逐圈测量和锁相环原理来激励和稳定束流等方法来跟踪工作点变化.详细分析了基于对数比原理的逐圈测量系统,包括单束团和多束团模式,证明在多束团模式下逐圈测量的可行性和意义,更新了数据采集和可远程控制的软件集成环境.
对数比电路 逐圈测量系统 电路仿真 共振抑制法 Log-ratio circuit Turn-by-turn system Circuitry simulation Resonant depressor
中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,安徽,合肥,230029
介绍了合肥光源(HLS)逐圈束流位置测量系统在升级后的注入系统联调中的作用.该逐圈测量系统信号处理器采用对数比电路,数据获取采用NI5102 ADC.为了保证长达2s数据获取,采样数据通过突发的DMA方式实时写入工控机的系统内存.注入Kicker用作为激励束流,以便监测衰减率和研究β振荡.
逐圈束流位置测量 衰减率 局部凸轨 残余β振荡 Turn-by-turn system Damping rate Local bump orbit Remnant β oscillation
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,安徽 合肥,230029
存储环束流截面及发射度是同步辐射加速器重要的基本参数.从束流截面大小的变化和束斑位置的移动规律,可以进行环上的束流不稳定性的研究.介绍了合肥光源,储存环束流截面测量系统局部改造和它的软件升级并且着重介绍西欧核子中心(CERN)的软件框架ROOT在数据处理和显示方面的应用.
束流截面 发射度 束流不稳定性 Beam profile Emittance Beam instability 强激光与粒子束
2003, 15(10): 1011
