1、.第五章MEDICI 的使用簡介 51 MEDICI 的使用1 登陸請使用自己的帳號登陸到3。進入系統后,請進入目錄/export/home/avant/bin如果用戶是從PC機上登錄的，應確保在登錄前已經運行了EXCEED（該程序可以使工作站上的圖形輸出在PC機上可見），在登陸后應接著運行命令（這個命令使得程序結果輸出在指定的PC機上）：setenv DISPLAY 本機IP：0.0 2 運行MEDICI步驟如下：將所有的語句寫在一個文本文件中，在運行命令medici后系統將提示是否輸入文件名，此時可以將文件名輸入。或者直接將文件名作為參數和medici命令一起運行如下：

2、 medici /export/home/avant/public/study.txt 52 關于MEDICI 的概述關于MEDICI語法的詳細描述請參閱使用手冊（Manule.pdf），在該手冊中有幾種不同類型結構的例子（如MOS和NPN），請結合例子來準確理解語句的用途。一MEDICI 的功能簡介Medici 是先驅（AVANT！）公司的一個用來進行二維器件模擬的軟件，它對勢能場和載流子的二維分布建模，通過解泊松方程和電子、空穴的電流連續性等方程來獲取特定偏置下的電學特性。用該軟件可以對雙極型、MOS型等半導體器件進行模擬，這個程序通過解二極管和雙極型三極管以及和雙載流子有關的電流效應（諸

3、如閂鎖效應）的電流連續性方程和泊松方程來分析器件。Medici 也能分析單載流子起主要作用的器件，例如：MOSFET，JFET，MESFET。另外，MEDICI 還可以被用來分析器件在瞬態情況下的變化。在亞微米器件模擬中，MEDICI 通過聯解電子和空穴的能量平衡和其他的器件方程，可以對深亞微米的器件進行模擬。像熱載流子和速度過沖等效應在MEDICI 中都已經考慮了，并能夠對他們的影響進行分析。二MEDICI 的一些特性網格（GRID） 在MEDICI 使用了非均勻的三角形網格，可以處理具有平面和非平面表面的特殊器件，并且能夠根據電勢或雜質分布的情況自動進行優化。電極可以被放在器件結構中的任何

4、地方。雜質分布的讀入雜質的分布可以通過MEDICI 的函數從AVANT！的其他工藝建模軟件如：TMA SUPREM3和SUPREM4或者是包含雜質分布的文本文件中獲得，也可以在文本文件中描述。物理模型為了使模擬的結果精確，下列模型都可以被考慮進來：載流子的復合，PHOTOGENERRATION，碰撞離化效應，禁帶變窄效應，BAND-BAND TUNNELING，遷移率的變化，載流子壽命，載流子的Boltzman 和 Fermi-Dirac 統計分布，部分離化效應。其他特性1 Attach lumped resistive，capacitive，and inductive elements to

5、 contacts2 可以描述分布式接觸電阻3 可以在模擬中描述電壓和電流的邊界條件4 I-V曲線自動跟蹤5 為了計算和頻率相關的電容，電導，admittance和s參數，可以在任何虛擬的頻率下進行交流小信號分析圖形的輸出1 One-dimensional plots of terminal data可以用來顯示直流特性，例如，所加的電壓，接觸端的電壓，終端電流，時間（瞬態特性），還能夠用來顯示交流量，如電容，電導，admittance，頻率，以及用戶定義的一些變量。2 可以顯示沿著器件結構中特定路徑上的某一參量的一維分布包括：勢能，載流子的準費米勢能，電場，載流子濃度，雜質濃度，復合和產生率

6、，以及電流密度。3 網格，邊界，電極，和結的位置，耗盡區邊界的二維結構圖4 量的二維圖形分布，例如：勢能，載流子的準費米勢能，電場，載流子濃度，雜質濃度，復合和產生率，電流密度，電流分布。5 電流密度核電場的二維向量分布6 Three-dimensional projuction plots of quantities，例如：勢能，載流子的準費米勢能，電場，載流子濃度，雜質濃度，復合和產生率，電流密度，三MEDICI 的語法概覽語句簡介器件結構定義語句包括:MESH, X.MESH, Y.MESH, ELIMINATE, SPREAD, BOUNDRY, TSUPREM4,REGION， EL

7、ECTRODE, PROFILE。這些語句定義了器件的結構和模擬用的網格.MESH:初始化網表的生成X.MESH:描述X方向上的網格線的位置Y.MESH:描述Y方向上的網格線的位置ELIMINATE:沿著網格線縮減節點SPREAD:沿著水平網格線調整節點的垂直位置BOUNDRY:調整模擬的網表以適應邊界的界面REGRID可以用來用來對這種網格進一步優化. 材料物理性能描述REGION:描述材料在結構中的區域INTERFACE 語句可以被用來說明界面層電荷,陷阱,和復合速率. CONTACT被用來說明電極邊上的特殊邊界條件. MATERIAL可以用來改變結構的材料特性. 器件求解的物理模型MOB

8、ILITY描述和各種各樣的遷移率模型相關的參數. MODELS用來描述模擬過程中的物理模型. SYBOLIC可用來選擇模擬時用的求解方法. METHOD用來對特定的求解方法選擇特殊的技巧. SOLVE用來選擇偏置條件和分析類型.,這個語句可以被用于穩態,瞬態和交流小信號.圖形化結果的輸出 PLOT.3D被用來初始化三維圖顯示平臺，它的配套語3D.SURFACE,TITLECOMMENT等. PLOT.2D用來初始化二維圖形顯示平臺.它的配套語句可以有CONTOUR,VERCTOR,E.LINE,LABEL,TITLE,COMMENT等.PLOT.1D用來初始化一維圖形顯示平臺,它的配套語句有E

9、.LINE,LABEL,TITIE,COMMEN，CONTOUR等. 網表描述的步驟通常,網表的描述有以下步驟:1. 定義一系列有間隔的X和Y方向的網格線構成的一個簡單的矩形2. 將網格線適當扭曲以適應非平面的圖形或者與雜質的分布相匹配(平面性很差的結構很難處理好)，這一步的目的是為了將網格進行優化。3. 將多余的節點從網格中去除掉。 4描述材料區域和電極語句格式:MEDICI 的輸入語句具有自由的格式,并具有下列的一些特性.a) 每一個語句都由語句名稱開始,后面再跟一些參數名和值.b) 每一個語句都可以占用一行以上的地方,行與行之間用連接符號(“+”)連接.c) 每一行最多由80個字符構成參

10、數類型:參數是指接在每一個語句名稱后，用來定量的實現該語句的功能的符號。a) logical:如果該參數出現,則表示為trueb) numericalc) arrayd) character輸入限制:1. 最多1000個語句2. 最多2000行3. 最多60000個字符 53 教學實例1這里以一個NMOS為例作了一些分析.關于這個例子的描述文件放在/export/home/avant/public/study.txt中，可以通過FTP將這個文件下載（這是一個文本文件），假如想在這個文件的基礎上做進一步的修改的話，修改后必須將文件上載到原來的目錄下，然后按照前面所說的方法運行該文件。另外使用手冊

11、也放在這個目錄下，有興趣的話可以自己下載了去看（用Acrobat打開）。請各位需要注意的是，在使用之前請每人自己作一個備份，并使用另外的名字，以免因為使用同一個文件名致使程序運行到半中間時產生沖突而中斷。例子如下;TITLE TMA MEDICI Example 1 - 1.5 Micron N-Channel MOSFET給本例子取的標題，對實際的模擬無用COMMENT Specify a rectangular meshCOMMENT語句表示該行是注釋MESH SMOOTH=1創建器件結構的第一步是定義一個初始的網表(見圖1),在這一步中網表不需要定義得足夠精確,只需要能夠說明器件的不同區

12、域,在后面我們會對該網表進行優化.網表的生成是由一個MESH語句開始的,MESH語句中還可以對smoothing進行設置(好的smoothing可以把SPREAD語句產生的鈍角三角形帶來的不利影響減小).COMMENT WIDTH is the whole width,H1 is the width of a gridX.MESH WIDTH=3.0 H1=0.125X.MESH和Y.MESH語句描述了初始網表是怎樣生成的,X.MESH用來描述橫向的區域.在此例子中,X.MESH語句中的H1=0.125說明在橫向區域0WIDTH之間網格線水平間隔為0.125微米(均勻分布).COMMENT l

13、ocation of line NO. 1 is -0.025u, No.3 is 0.0uY.MESH N=1 L=-0.025Y.MESH用來描述縱向的區域,在這參數N指第一條水平網格線,L指位于0.025微米處Y.MESH N=3 L=0.第三條水平線位于0微米處 在這個例子中頭三條水平線用來定義厚度為0.025微米的二氧化硅(柵氧).COMMENT 0u-1.0u H1=0.125 1u-2u H1=0.250Y.MESH DEPTH=1.0 H1=0.125這條語句添加了一個1微米深(DEPTH)的,垂直向網格線均勻間隔0.125微米(H1)的區域Y.MESH DEPTH=1.0 H

14、1=0.250添加了一個1微米深的,垂直向網格線均勻間隔0.250微米的區域COMMENT Eliminate some unnecessary substrate nodesELIMIN COLUMNS Y.MIN=1.1該語句將1.1微米(Y.MIN)以下的網格線隔列(COLUMNS)刪除,以減小節點數COMMENT distort source/drain oxide thickness using SPREADCOMMENT ENC means the abruptness of two reagion, the number more litter,more sharpSPREAD

15、LEFT WIDTH=.625 UP=1 LO=3 THICK=.1 ENC=2SPREAD語句用來對網格線進行扭曲,以便更好的描述器件的邊界.這個SPREAD語句將前三條網格線在左邊(0-WIDTH之內)的間隔從0.025(柵區氧化層)過渡到0.1微米(源區氧化層).其中UP指要定義的區域的上邊界(此處為第一條網格線),LO指要定義的區域的下邊界(此處為第三條網格線),THICK定義了這個區域的厚度.SPREAD RIGHT WIDTH=.625 UP=1 LO=3 THICK=.1 ENC=2這個SPREAD語句將前三條網格線的在右邊的間隔從0.025(柵區氧化層)過渡到0.1微米(漏區氧

16、化層).參數ENC決定了從厚的區域過渡到薄的區域的變化特性.值越大過渡區越平緩,可以自己修改這個參數,看看過渡區有什么變化（ENC=2表明只在兩格完成過渡）WIDTH在這里以過渡區域的中點為準。COMMENT Use SPREAD again to prevent substrate grid distortionCOMMENT line NO.4 move to Y.Lo, line No.4 will be not affectedSPREAD LEFT WIDTH=100 UP=3 LO=4 Y.LO=0.125這個SPREAD語句將第四條網格線固定在0.125微米處（Y.LO=0.12

17、5）,可以使前兩條SPREAD語句產生的網格扭曲不影響到0.125微米以下的網格在這兒WIDTH參數取了一個特別大的值,可以把過渡性的區域放在器件的外面.COMMENT Specify oxide and silicon regionsCOMMENT no more description means all reagionREGION SILICONREGION是用來定義區域的材料性質,如果不特別說明區域的范圍的話,則表示對整個結構進行定義,在這里定義整個區域為硅REGION OXIDE IY.MAX=3定義第三條網格線以上的區域為二氧化硅COMMENT Electrode definiti

18、onELECTR NAME=Gate X.MIN=0.625 X.MAX=2.375 TOPELECTR是用來定義電極位置的,在這里將柵極放在柵極二氧化硅的表面ELECTR NAME=Substrate BOTTOM將襯底接觸電極放在器件的底部ELECTR NAME=Source X.MAX=0.5 IY.MAX=3將源區的接觸電極放在器件的左邊ELECTR NAME=Drain X.MIN=2.5 IY.MAX=3將漏區的接觸電極放在器件的右邊COMMENT Specify impurity profiles and fixed chargePROFILE P-TYPE N.PEAK=3E1

19、5 UNIFORMPROFILE語句是用來定義摻雜情況的,P-TYPE表示是P型摻雜,N.PEAK描述峰值濃度.這個語句定義整個襯底的濃度為均勻摻雜(UNIFORM),濃度為P型(P-TYPE)3E15(N.PEAK).PROFILE P-TYPE N.PEAK=2E16 Y.CHAR=.25這個語句定義溝道閾值調整的摻雜為P型,濃度為2E16，摻雜的特征長度(Y.CHAR)為0.25微米PROFILE N-TYPE N.PEAK=2E20 Y.JUNC=.34 X.MIN=0.0 WIDTH=.5 XY.RAT=.75PROFILE N-TYPE N.PEAK=2E20 Y.JUNC=.34

20、 X.MIN=2.5 WIDTH=.5 XY.RAT=.75以上兩句定義了源(0-0.5微米處)和漏（2.5-3微米處）的摻雜區,他們的結深(Y.JUNC)為0.34微米,橫向擴散率為0.75(XY.RAT),為N型(N-TYPE),濃度為2E20(N.PEAK).INTERFAC QF=1E10INTERFAC語句是用來定義界面態的,這個語句說明在整個二氧化硅的表面有濃度一致的固定態,濃度為1E10(QF).COMMENT GRID means show/hide grid+ FILL means reagions is color filled or not+ SCALE means th

21、e plot is reduced from the specified size in x or y directionsPLOT.2D GRID TITLE=Example 1 - Initial Grid FILL SCALEPLOT.2D是用來顯示二維圖形的語句,參數GRID表示在圖中顯示網表，FILL表示不同的區域用顏色填充，使用參數SCALE后,可以使顯示圖形的大小合適.這個語句本身并不能顯示器件的什么特性,只是給器件特性的顯示提供一個平臺,結合了其他的語句后才能顯示所想要的圖形,這一點在下面會給出示范.在這里的幾個參數都是可有可無的,不妨把他們去掉,看看有什么不同,以加深理解.該

22、語句所得的圖形如下:到目前為止,器件的結構已經定義了,下面將對該網格進行調整以適應模擬的需要.COMMENT Regrid on dopingREGRID DOPING IGNORE=OXIDE RATIO=2 SMOOTH=1REGRID語句是用來對網格按要求進行優化的語句.當節點的摻雜特性超出了RATIO的要求時,該三角形網格將被分割成四個適合的小三角形,但二氧化硅區域不被包含在內(由IGNORE說明).SMOOTH用來平滑網格的,以減小鈍角三角形帶來的不利影響,SMOOTH=1表示平滑湖化時,各個區域的邊界不變,SMOOTH=2表示僅僅不同材料的邊界保持不變.參數DOPING說明優化網格

23、的標準是基于雜質分布的,雜質分布變化快的區域自動進行調整.PLOT.2D GRID TITLE=Example 1 - Doping Regrid FILL SCALE該語句生成的圖形如下,大家可以仔細比較一下和上圖的區別(在網格上有什么不同,尤其是在PN結的邊緣.這兒濃度的變化最快).COMMENT Specify contact parametersCONTACT NAME=Gate N.POLYCONTACT語句是用來定義電極相關的一些物理參數，在這兒柵極(NAME)的材料被定義為N型的多晶硅(N.POLY).COMMENT Specify physical models to useM

24、ODELS CONMOB FLDMOB SRFMOB2MODELS用來描述在模擬中用到的各種物理模型,模擬時的溫度也可以在這里設定(由參數TEMP設定).除非又使用了該語句,否則該語句定義的模型一直有效.參數CONMOB表示使用遷移率與雜質分布有關的模型, 參數FLDMOB表示使用遷移率與電場分布有關的模型.參數SRFMOB2表示表面遷移率降低效應將被考慮.COMMENT Symbolic factorization, solve, regrid on potentialSYMB CARRIERS=0The SYMBOLIC statements performs a symbolic fac

25、torization in preparation for the LU decompositions in the solution phase of the program.在這兒只選用了Poisson來解方程,因為在這只需要勢能,所以載流子類型為零.COMMENT METHOD ICCG DAMPEDMETHOD語句設置了一個和SYMB語句相關的特定的求解的算法在大多數的情況下,只需要這兩個參數就能夠得到最有效的零類型載流子模擬.SOLVE該語句用來獲得解,在這里初始條件設置為0REGRID POTEN IGNORE=OXIDE RATIO=.2 MAX=1 SMOOTH=1該語句可以在

26、勢能變化快的地方將網格進一步優化, PLOT.2D GRID TITLE=Example 1 - Potential Regrid FILL SCALE該語句顯示的圖形如下：COMMENT Impurity profile plotsPLOT.1D DOPING X.START=.25 X.END=.25 Y.START=0 Y.END=2+ Y.LOG POINTS BOT=1E15 TOP=1E21 COLOR=2+ TITLE=Example 1 - Source Impurity ProfilePLOT.1D語句是用來顯示參數的一維變化的.在這里參數DOPING說明顯示的是雜質的分布情

27、況,X.START,X.END,Y.START,Y.END用來定義想要考察的路徑（起始坐標是（X.START,Y.START）,終點坐標是（X.END,Y.END）. Y.LOG表示縱坐標使用對數坐標,最大值為TOP,最小值為BOT. 參數COLOR用來描述該曲線選用的顏色，不妨改變該參數，看看顏色發生了什么變化。這條語句用來顯示從（0.25,0）到（0.25,2）上的一維雜質分布,具體結果見圖：PLOT.1D DOPING X.START=1.5 X.END=1.5 Y.START=0 Y.END=2+ Y.LOG POINTS BOT=1E15 TOP=1E17 COLOR=2+ TITL

28、E=Example 1 - Gate Impurity Profile這條語句用來顯示從（1.5,0）到（1.5,2）上的一維雜質分布，具體結果見圖：PLOT.2D BOUND REGION TITLE=Example 1 - Impurity Contours FILL SCALECONTOUR DOPING LOG MIN=16 MAX=20 DEL=.5 COLOR=2CONTOUR DOPING LOG MIN=-16 MAX=-15 DEL=.5 COLOR=1 LINE=2在這里PLOT.2D語句搭建了一個顯示的平臺，兩個CONTOUR語句則在這個平臺上描繪了所需參數的特性，CON

29、TOUR語句是用來在最近的一個PLOT.2D語句上繪制各種物理參量的二維特性的，在這里它們都是用來繪制雜質的二維分布（由參數DOPING說明），不妨把其中一個語句去掉，看看該語句產生的曲線是那些。MIN和MAX則指定了參數的顯示范圍，DEL表示所顯示的相鄰曲線之間的在參數值上的間隔，負數表示是P型摻雜，正數表示是N型摻雜。COLOR表示線條的顏色，LINE表示線條的類型，不妨把這兩個參數改變一下，看看對應的是那一個曲線。LOG表示MIN，MAX和DEL都采用對數表示。上面三條語句產生的圖形如下：COMMENT Solve using the refined grid, save solutio

30、n for later useSYMB CARRIERS=0SOLVE 為了給下面的模擬提供一個起始條件，在這獲得了一個零偏置解COMMENT Do a Poisson solve only to bias the gateSYMB CARRIERS=0METHOD ICCG DAMPEDSOLVE V(Gate)=1.0在使用SOLVE語句獲得下一個解之前，SYMB語句必須再使用一次。因為網表的節點數在上一次求解的時候已經改變。因為器件在零偏置的時候，電流很小，所以使用零載流子模型就足夠了。COMMENT Use Newtons method and solve for electronsS

31、YMB NEWTON CARRIERS=1 ELECTRON下面將要求解漏極電壓和漏極電流的關系，因為是NMOS器件，所以設置載流子類型為電子COMMENT Ramp the drainSOLVE V(Drain)=0.0 ELEC=Drain VSTEP=.2 NSTEP=15漏極上加上步長為VSTEP，掃描次數為NSTEP的掃描電壓，然后進行模擬。COMMENT Plot Ids vs. VdsPLOT.1D Y.AXIS=I(Drain) X.AXIS=V(Drain) POINTS COLOR=2+ TITLE=Example 1D - Drain Characteristics該語句

32、顯示漏極電壓（橫坐標）和漏極電流（縱坐標）的關系，結果下圖：LABEL LABEL=Vgs = 3.0v X=2.4 Y=0.1E-4LABEL語句用來在圖上適當位置添加標志.COMMENT Potential contour plot using most recent solutionPLOT.2D BOUND JUNC DEPL FILL SCALE+ TITLE=Example 1D - Potential ContoursE.LINE X.START=2.3 Y.START=0.02 S.DELTA=-0.3 N.LINES=8+ LINE.TYPE=3 COLOR=1ELINE是用

33、來畫電力線的,這條語句必須和PLOT.1D或者是PLOT.2D相結合使用.在這里要求最多畫N.LINES條電力線,從(X.START,Y.START)開始畫，S .DELTA定義了電力線起點之間的距離,正數表示在上一個條電力線的右邊，負數表示在左邊。.CONTOUR POTENTIA MIN=-1 MAX=4 DEL=.25 COLOR=6這一條語句是用來繪制勢能分布的（由參數POTENTIA決定），繪制的勢能曲線從-1伏（MIN）開始，到4伏（MAX），每一條曲線之間電勢差為0.25伏（DEL）,共有(MAX-MIN)/DEL條勢能曲線。LABEL LABEL=Vgs = 3.0v X=0.

34、2 Y=1.6LABEL LABEL=Vds = 3.0v這兩條語句在圖中加了兩個標志，使圖形更具有可讀性。上面幾句繪制的勢能曲線如下：SOLVE V(Drain)=0 TSTEP=1E-18 TSTOP=1E-10 下面將要顯示當漏極電壓突然從5伏（上面一個SOLVE語句已經得到了）突然降到0伏（在這一個SOLVE語句中由V(Drain)得到）時的漏極電流瞬態曲線,因為瞬態響應的模擬不同于直流模擬,因而必須重新求解,在這里,設定求解時迭代的步長為TSTEP,模擬結束時間為TSTOP.PLOT.1D X.AXIS=TIME Y.AXIS=I(Drain) Y.LOG X.LOG POINTS這

35、個語句設定縱坐標為漏極電流,橫坐標為時間,兩個坐標都使用對數坐標。 54 教學實例2 下面是一個npn雙集型三極管的描述實例：1. TITLE TMA MEDICI Example 2P - NPN Transistor Simulation2. COMMENT Simulation with Modified Emitter Region3. COMMENT Initial mesh specification4. MESH;創建一個原始網格5. X.MESH WIDTH=6.0 H1=0.250；網格橫向寬為6u，間距為0.25u6. Y.MESH Y.MIN=-0.25 Y.MAX=0.

36、0 N.SPACES=2；在縱向0.25和0之間創建兩（N.SPACES）行網格7. Y.MESH DEPTH=0.5 H1=0.125；縱向添加深度為0.5u的網格，縱向間距為0.125u8. Y.MESH DEPTH=1.5 H1=0.125 H2=0.4；縱向再添加深度為1.5u的網格，其縱向間距從0.125u變化到0.4u9. COMMENT Region definition10. REGION NAME=Silicon SILICON；定義整個區域性質為silicon11. REGION NAME=Oxide OXIDE Y.MAX=0；定義從0.25到0的區域都為二氧化硅12.

37、REGION NAME=Poly POLYSILI Y.MAX=0 X.MIN=2.75 X.MAX=4.25；再次定義二氧化硅層的中間部分區域為poly13. COMMENT Electrodes14. ELECTR NAME=Base X.MIN=1.25 X.MAX=2.00 Y.MAX=0.0；基區電極位置定義15. ELECTR NAME=Emitter X.MIN=2.75 X.MAX=4.25 TOP；發射區電極位置定義（在整個器件頂部,TOP）16. ELECTR NAME=Collector BOTTOM；集電區電極位置定義（在器件的最底部BOTTOM）17. COMMENT

38、 Specify impurity profiles18. PROFILE N-TYPE N.PEAK=5e15 UNIFORM OUT.FILE=MDEX2DS；定義襯底為n型均勻攙雜，濃度為5e15，并將所有定義的攙雜特性記錄在文件MDEX2DS中，在下次網格優化時方便調用19. PROFILE P-TYPE N.PEAK=6e17 Y.MIN=0.35 Y.CHAR=0.16. + X.MIN=1.25 WIDTH=3.5 XY.RAT=0.75；定義基區為p型攙雜，濃度為6e17，攙雜特征長度（Y.CHAR）為0.16，橫向擴散率為0.7520. PROFILE P-TYPE N.PE

39、AK=4e18 Y.MIN=0.0 Y.CHAR=0.16. + X.MIN=1.25 WIDTH=3.5 XY.RAT=0.75;仍舊是定義基區的攙雜特性（和發射區鄰接部分濃度較高）21. PROFILE N-TYPE N.PEAK=7e19 Y.MIN=-0.25 DEPTH=0.25 Y.CHAR=0.17. + X.MIN=2.75 WIDTH=1.5 XY.RAT=0.75；定義n型發射區的攙雜特性22. PROFILE N-TYPE N.PEAK=1e19 Y.MIN=2.0 Y.CHAR=0.27；定義n型集電區的攙雜特性23. COMMENT Regrids on doping

40、24. REGRID DOPING LOG RATIO=3 SMOOTH=1 IN.FILE=MDEX2DS；讀入文件MDEX2DS,對網格進行優化處理，當網格上某節點的攙雜變化率超過3時，對這個網格進行更進一步的劃分（分為四個全等的小三角形）25. REGRID DOPING LOG RATIO=3 SMOOTH=1 IN.FILE=MDEX2DS；再次進行同樣的優化處理，將網格更加的細化26. COMMENT Extra regrid in emitter-base junction region only.27. REGRID DOPING LOG RATIO=3 SMOOTH=1 IN

41、.FILE=MDEX2DS. + X.MIN=2.25 X.MAX=4.75 Y.MAX=0.50 OUT.FILE=MDEX2MP；對發射區與基區交界部分的網格進行專門的優化處理。最后將整個完整定義的網格保存在文件MDEX2MP中28. PLOT.2D GRID SCALE FILL. + TITLE=”Example 2P - Modified Simulation Mesh”；完成的網格如下圖29. COMMENT Modify properties of polysilicon-emitter region30. MOBILITY POLYSILI CONC=7E19 HOLE=2.3

42、 FIRST LAST；在多晶硅的攙雜濃度為7e19時，空穴的遷移率為2.3（依賴多晶硅的攙雜濃度而變化），不過FIRST和LAST這兩個參數的引入表明無論攙雜濃度為多少，空穴的遷移率保持不變31. MATERIAL POLYSILI TAUP0=8E-8；多晶硅中空穴的壽命保持為8e832. MODEL CONMOB CONSRH AUGER BGN；定義在模擬中用到的各種物理模型，CONMOB表示使用遷移率與雜質分布有關的模型； AUGER表示使用與俄歇復合有關的模型；BGN表示使用與禁帶寬度變窄效應有關的模型。33. COMMENT Initial solution34. SYMB CA

43、RRIERS=0；在SYMB語句中如果設置CARRIERS0，表示只選用POISSON方程來建模。稱之為零載流子模型35. METHOD ICCG DAMPED；一般使用上述兩個參數來解決零載流子模型36. SOLVE V(Collector)=3.0；在Vc3v時求探索解37. SYMB NEWTON CARRIERS=2；在使用了零載流子模型作初步估計后，我們使用更精確的模型：NEWTON來作進一步求解38. SOLVE；仍舊在Vc3v時求解（使用NEWTON模型）39. COMMENT Setup log files, forward bias base-emitter junction

44、, and. + calculate the admittance matrix（導納矩陣） at 1.0 MHz40. LOG OUT.FILE=MDEX2PI；將上面模擬的數據保存在LOG文件MDEX2PI中,后面要用到41. SOLVE V(Base)=0.2 ELEC=Base VSTEP=0.1 NSTEP=4. + AC.ANAL FREQ=1E6 TERM=Base；在頻率為1e6HZ，Vb0.2v0.6v（步長為0.1V）的情況下，進行交流小信號的模擬42. SOLVE V(Base)=0.7 ELEC=Base VSTEP=0.1 NSTEP=2. + AC.ANAL FRE

45、Q=1E6 TERM=Base OUT.FILE=MDEX2P7；同樣是在頻率為1e6HZ，Vb0.70.9（步長為0.1V）的情況下，進行交流小信號的模擬，并將結果(Vb0.7v)保存在文件MDEX2P7中,Vb=0.8v的結果保存在文件MDEX2P8中，Vb=0.9v的結果保存在文件MDEX2P9中1. TITLE TMA MEDICI Example 2PP - NPN Transistor Simulation2. COMMENT Post-Processing of MDEX2P Results3. COMMENT Plot Ic and Ib vs. Vbe4. PLOT.1D I

46、N.FILE=MDEX2PI Y.AXIS=I(Collector) X.AXIS=V(Base). + LINE=1 COLOR=2 TITLE=”Example 2PP - Ic & Ib vs. Vbe”. + BOT=1E-14 TOP=1E-3 Y.LOG POINTS；讀取LOG文件，繪制集電極電流和基極電壓的關系曲線，其中縱坐標為對數坐標（LOG文件一般與PLOT.1D聯合使用）。5. PLOT.1D IN.FILE=MDEX2PI Y.AXIS=I(Base) X.AXIS=V(Base). + Y.LOG POINTS LINE=2 COLOR=3 UNCHANGE；繪制基極

47、電流和電壓的曲線圖，UNCHANGE表明仍舊繪制在上面一條曲線所在的坐標系中。6. LABEL LABEL=”Ic” X=.525 Y=1E-87. LABEL LABEL=”Ib” X=.550 Y=2E-108. LABEL LABEL=”Vce = 3.0v” X=.75 Y=1E-13；上述三句在上面繪制的曲線圖上添加標簽9. COMMENT Plot the current gain (Beta) vs. collector current10. EXTRACT NAME=Beta EXPRESS=I(Collector)/I(Base)；使用EXTRACT語句，列出Beta（增益）

48、的表達式11. PLOT.1D IN.FILE=MDEX2PI X.AXIS=I(Collector) Y.AXIS=Beta. + TITLE=”Example 2PP - Beta vs. Collector Current”. + BOTTOM=0.0 TOP=25 LEFT=1E-14 RIGHT=1E-3. + X.LOG POINTS COLOR=2；繪制集電極電流與增益的關系曲線12. LABEL LABEL=”Vce = 3.0v” X=5E-14 Y=23；做標簽13. COMMENT Plot the cutoff frequency Ft=Gcb/(2*pi*Cbb)14. EXTRACT NAME=Ft UNITS=Hz. + EXPRESS=”G(Collector,Base)/(6.28*C(Base,Base)”；列出截止頻率的表達式，單位是Hz15. PLOT.1D IN.FILE=MDEX2FI X.AXIS=I(Collector) Y.AXIS=Ft. + TITLE=”Example 2FP - Ft vs. Collector Current”. + BOTTOM=1 TOP=1E10 LEFT=1E-