使用方法：绘制图形化结果的输出语句

1.功能简介

（1）网格划分 在MEDICI软件中使用了非均匀的三角形网格，可以处理具有平面和非平面表面的特殊器件，并能根据电势或杂质浓度分布的情况自动进行优化。

（2）杂质浓度分布 可以通过MEDICI函数从AVANT！的其他工艺建模软件（如SUPREM）或者是包含杂质浓度分布的文本文件中获得，也可以在文本文件中描述^[16]。

（3）物理模型 为了获得精确的仿真结果，必须考虑载流子的复合、光子注入、碰撞电离效应、禁带变窄效应、能带间隧穿、迁移率的变化、载流子寿命、载流子的玻耳兹曼（Boltzman）和费米-狄拉克（Fermi-Dirac）统计分布，部分离化效应等模型。对不同的器件或者不同的特性进行仿真时，必须选择不同的物理模型。

（4）其他特性 MEDICI软件中电极可以放在结构中的任何位置。对电极的描述包括集总电阻（Lumped Resistive）、电容和电感型元件，也可用分布式接触电阻；可以描述电压和电流的边界条件，I-U曲线自动跟踪；为了计算和频率相关的电容、电导或导纳（阻抗的倒数）及s参数，可在任何虚拟的频率下进行交流小信号分析。

2.图形输出

1）可以用电极端数据的一维图形来显示直流特性，如所加的电压、端电压、端电流、时间（瞬态特性），还能够用来显示交流量，如电容、电导或导纳、频率及用户定义的一些变量。

2）可以显示沿器件结构特定路径上某一参量的一维分布，包括势能、载流子的准费米势能、电场强度、载流子浓度、杂质浓度、复合和产生率，以及电流密度。

3）可以显示网格、边界、电极、结的位置、耗尽区边界的二维结构图。如势能、载流子的准费米势能、电场强度、载流子浓度、杂质浓度、复合和产生率、电流密度和电流分布等参量的2D图形分布。

4）可以输出势能、载流子的准费米势能、电场强度、载流子浓度、杂质浓度、复合和产生率、电流密度等量的3D分布图。

3.MEDICI的语法(www.xing528.com)

（1）器件结构定义语句 包括MESH、X.MESH、Y.MESH、ELIMINATE、SPREAD、BOUNDRY、REGRID、REGION、ELECTRODE、PROFILE及TSUPREM4。这些语句定义了器件的结构和仿真用的网格。其中，MESH表示初始化网表的生成；X.MESH用于描述x方向上的网格线的位置；Y.MESH用于描述y方向上的网格线的位置；ELIMINATE用于缩减沿网格线的节点；SPREAD用于沿着水平网格线调整节点的垂直位置；BOUNDRY用于调整仿真网格，以适应边界的界面；REGRID用于对网格进一步优化；REGION用于定义区域；ELECTRODE用于定义电极；PROFILE用于定义掺杂；TSUPREM4用于调用工艺仿真得到的杂质分布。

（2）材料物理性能描述语句 包括REGION、INTERFACE、CONTACT及MA-TERIAL。其中，REGION用于描述材料在结构中的区域；INTERFACE用于说明界面层电荷、陷阱和复合速率；CONTACT用于说明电极边上的特殊边界条件；MA-TERIAL用于改变结构的材料属性。

（3）物理模型和求解语句 包括MOBILITY、MODELS、SYBOLIC、METHOD及SOLVE等语句。其中MOBILITY用于描述与各迁移率模型相关的参数；MODELS用于描述仿真过程中的物理模型；SYBOLIC用于选择求解方法；METHOD用于描述特定求解方法选择的特殊技巧；SOLVE用于选择偏置条件和分析类型，可用于稳态、瞬态和交流小信号。

（4）图形化结果的输出语句 包括PLOT.3D、PLOT.2D及PLOT.1D来表示。其中，PLOT.3D用于显示初始化3D图形，与它配套语句有3D.SURFACE、TITLE-COMMENT等；PLOT.2D用于显示初始化2D图形，与它配套语句有CONTOUR、VERCTOR、E.LINE、LABEL、TITLE及COMMENT等；PLOT.1D用于显示初始化1D图形，与它配套语句有E.LINE、LABEL、TITIE、COMMEN及CONTOUR等。此外，采用EXTRACT语句可以用内部参数或端特性对新变量进行计算，或者对器件分析进行辅助优化。比如可以对双极晶体管的电流增益或pn结的注入效率进行分析。

（5）语句格式 MEDICI的输入语句具有自由的格式。每个语句都由语句名称开始，后面再跟一些参数名和值，可以占用一行以上的地方，且行与行之间用连接符号（“+”）连接；并且每行最多由80个字符构成。

（6）参数类型 是指接在每一个语句名称后，用来定量实现该语句功能的符号，有逻辑（logical）、数值（numerical）、数组（array）及字符（character）四种参数。如果语句中出现logical参数，则表示为true。

（7）网表描述 先定义一系列有间隔的x和y方向网格线构成的一个简单的矩形。为了将网格进行优化，将网格线适当调整以适应非平面图形或者与杂质分布相匹配（平面性很差的结构很难处理好）；然后将多余的节点从网格中去除掉，最后描述材料区域和电极。输入有限制，要求最多1000个语句，最多2000行，最多60000个字符。

4.仿真流程

MEDICI的仿真过程如图10-4所示。在仿真时，首先建立器件结构，并设定其杂质浓度分布，进行网格优化；然后指定物理模型，确定特征方程及其求解方法，最后进行器件仿真。通过数值分析可以对器件的性能做出定量预测，包括器件的端特性和内部物理量分布。