本發(fā)明涉及一種對化合物半導體器件生長程序的文件轉(zhuǎn)換方法,尤其涉及一種將化合物半導體器件生長程序轉(zhuǎn)換成數(shù)值仿真分析軟件用器件結(jié)構(gòu)描述文件的方法。
背景技術(shù):
當前大規(guī)模應用的化合物半導體器件如半導體激光器、探測器、傳感器、多結(jié)太陽電池、微波器件等的生長廣泛采用金屬有機氣相外延(MOCVD)和分子束外延(MBE)等工業(yè)化研發(fā)和生產(chǎn)工具。為了完成化合物半導體器件的生長,操作者需要提前告訴設備在規(guī)定的時間內(nèi)該“做什么”,即材料生長程序。材料生長程序通常包含三部分:1、初始化過程:包含設備運行前的狀態(tài)檢查以及由閑置狀態(tài)調(diào)節(jié)到材料生長狀態(tài);2、材料生長過程:包含根據(jù)器件結(jié)構(gòu)明確了不同層化合物半導體材料的生長順序和每一層材料的表面動力學反應參數(shù),即生長參數(shù),通常這些生長參數(shù)包含生長時間、生長溫度、組成化合物半導體材料的各種成分載體(所謂的源)的量及流速、生長腔室真空度以及不同層之間切換時各種源的開關順序延遲時間溫度升降速率等參數(shù);3、結(jié)尾恢復過程:包含各環(huán)節(jié)子設備的關閉和設備恢復到閑置狀態(tài)。除了這三個標準過程,生長程序還包含一些設備控制參數(shù),比如生長氛圍、各環(huán)節(jié)的檢測、溫度穩(wěn)定性保證、腔室真空度的穩(wěn)定性保證等。當前商業(yè)化的化合物半導體材料生長設備已經(jīng)制定了完善的語法使得生長程序具有固定的格式。
隨著化合物半導體器件結(jié)構(gòu)越來越復雜,數(shù)值分析變得越來越重要,通過數(shù)值分析可以觀察結(jié)構(gòu)中不同參數(shù)變化對最終器件性能的影響,從而省卻了大量試驗成本,同時也為性能優(yōu)化指出了方向。數(shù)值仿真分析軟件需要讀取所謂的器件結(jié)構(gòu)描述文件,包含化合物半導體器件幾何特征、物理特征、數(shù)值特征,即結(jié)構(gòu)文件,其中幾何特征由器件工藝決定,物理特征基本由生長過程決定,數(shù)值特征由數(shù)值仿真分析的控制參數(shù)決定通?;衔锇雽w器件的數(shù)值仿真分析過程為,先是生長單層材料,測試該單層材料的物理特性參數(shù),主要包含能帶參數(shù)、電學參數(shù)、缺陷電子學參數(shù)、光學參數(shù)等,將這些測試得到的參數(shù)儲存在一個文件中,其次按照生長程序編寫結(jié)構(gòu)文件,同時將各層材料測試參數(shù)按照一定格式輸入到結(jié)構(gòu)文件中,最后數(shù)值仿真分析軟件讀取結(jié)構(gòu)文件進行數(shù)值分析。目前所有的數(shù)值仿真分析軟件都是采用這種思路。這里存在如下幾個缺點:1、將測試參數(shù)文件轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)文件時極其容易出現(xiàn)格式或項錯誤;2、生成的結(jié)構(gòu)文件比較大,檢查各層參數(shù)非常繁復,容易錯漏;3、如果生長程序發(fā)生變化,需要重新編寫結(jié)構(gòu)文件,費時費力;4、結(jié)構(gòu)文件的維護性、可繼承性比較差;5、器件生長的原位數(shù)值仿真分析無法實現(xiàn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種將化合物半導體器件生長程序轉(zhuǎn)換成數(shù)值仿真分析軟件用器件結(jié)構(gòu)描述文件的方法,極大地提高了器件結(jié)構(gòu)文件生成的便利性、可靠性、可維護性,同時使得原位分析得以進行,可以應用在各種化合物半導體器件結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬與分析中。
為了達到上述目的,本發(fā)明提供一種對化合物半導體器件生長程序的文件轉(zhuǎn)換方法,包含以下步驟:
步驟S1、建立化合物半導體器件生長程序所涉及的各個半導體材料層的參數(shù)庫,以參數(shù)文件語法規(guī)則存儲各層半導體材料的參數(shù)庫形成各個半導體材料層的參數(shù)文件,對參數(shù)文件編號形成參數(shù)庫索引文件;
步驟S2、建立化合物半導體器件生長程序中不同過程的讀取語法規(guī)則,通過該讀取語法規(guī)則分析化合物半導體器件生長程序中材料生長層的參數(shù)狀態(tài),生成各個半導體材料層的特征說明對象,搜索參數(shù)庫索引文件并將參數(shù)文件讀取到器件結(jié)構(gòu)描述文件中;
步驟S3、讀取并分析工藝文件,根據(jù)工藝文件信息確定外界施加工作條件的方向,將工藝文件中的器件幾何特征與工作條件直接附加在器件結(jié)構(gòu)描述文件中;
步驟S4、讀取并分析器件結(jié)構(gòu)附加說明文件,根據(jù)附加說明文件特征確定各附加物理對象的位置、特征等,并將相關特征按照固定語法規(guī)則附加在器件結(jié)構(gòu)描述文件中;
步驟S5、讀取并分析器件結(jié)構(gòu)數(shù)值特征說明文件,根據(jù)數(shù)值分特征說明文件特征確定數(shù)值分析的控制參數(shù)等,并將相關特征按照固定語法規(guī)則附加在器件結(jié)構(gòu)描述文件中;
步驟S6、確定所讀取的器件結(jié)構(gòu)描述文件的輸出語法規(guī)則,將器件結(jié)構(gòu)描述文件輸出成數(shù)值仿真分析軟件容易讀取的文件。
所述的參數(shù)庫對應數(shù)值仿真分析軟件中主導載流子輸運特性的偏微分方程組涉及的物理對象中所包含的參數(shù),所述的物理對象中所包含的參數(shù)包含以下四類:
1、能帶參數(shù),包含介電常數(shù)、能帶寬度、導帶/價帶帶邊態(tài)密度、自發(fā)輻射系數(shù)、Auger復合系數(shù)、離化系數(shù);
2、電學參數(shù),包含遷移率、電導率;
3、缺陷參數(shù),包含缺陷類型、缺陷數(shù)目、缺陷電子學參數(shù);其中,所述的缺陷類型是指表面/體內(nèi)、離散/連續(xù)分布;所述的缺陷電子學參數(shù)包含缺陷的坐標空間分布函數(shù)、能量空間分布函數(shù)、缺陷物理特征參數(shù);所述的缺陷物理特征參數(shù)存在兩種表述形式:a、動力學參數(shù),包含能級位置、缺陷濃度、電子/空穴俘獲截面、能級簡并度;b、復合模型參數(shù),包含能級位置、電子/空穴復合壽命;
4、異質(zhì)結(jié)界面與表面參數(shù),包含兩種不同的化合物半導體材料的界面缺陷特性和材料表面特性;
所述的參數(shù)文件語法規(guī)則包含材料層的各物理對象描述的語法規(guī)則,以及異質(zhì)結(jié)界面與表面物理對象描述的語法規(guī)則;
所述的參數(shù)文件中關于材料層的各物理對象描述的語法規(guī)則為:
能帶參數(shù)、電學參數(shù)、缺陷參數(shù)的語法規(guī)則均為[參數(shù)類型]參數(shù)名字:{花括號內(nèi)成員變量說明},具體如下:
所述的參數(shù)文件中關于異質(zhì)結(jié)與表面物理對象描述的語法規(guī)則為:
1、異質(zhì)結(jié),取兩邊材料名字,中間用?連接;
2、表面,取材料名字附加O表示。
所述的參數(shù)庫索引文件中的參數(shù)文件索引語法規(guī)則為:各個半導體材料層的參數(shù)文件編號:以固定的語法規(guī)則描述材料層基本特征的屬性說明;
所述的以固定的語法規(guī)則描述材料層基本特征的屬性說明的語法規(guī)則為:按照字母順序的材料組成原子_與組成原子相對應的三位組分_摻雜種類及數(shù)目_摻雜特性_摻雜濃度_附加說明。
所述的步驟S2中,生成各個半導體材料層的讀取語法規(guī)則的方法具體包含:
步驟S21-1、生成生長過程所涉及到的所有的源及參數(shù)狀態(tài)的雙布爾變量數(shù)組;
所述的參數(shù)狀態(tài)包含開關狀態(tài)和變化狀態(tài);
步驟S21-2、生成一個儲存所分析的生長程序的半導體材料層名字的特征說明對象,該特征說明對象中至少要包含材料層名字和指針部分,材料層名字用于存儲半導體材料層的名稱,指針部分用于指向相鄰層;
步驟S21-3、在化合物半導體器件生長程序中,根據(jù)雙布爾變量數(shù)組中參數(shù)狀態(tài)的變化,利用參數(shù)文件索引語法規(guī)則分析獲取各個半導體材料層的名稱存儲在特征說明對象中。
所述的特征說明對象采用雙向鏈表,該雙向鏈表包含:雙向指針和材料層名字。
所述的步驟S2中,搜索參數(shù)庫索引文件并將參數(shù)文件讀取到器件結(jié)構(gòu)描述文件中的方法包含:
步驟S22-1、搜索參數(shù)庫索引文件,將參數(shù)庫索引文件中材料層基本特征的屬性說明與特征說明對象中的材料層名稱一致的參數(shù)文件讀取到器件結(jié)構(gòu)描述文件中;
步驟S22-2、根據(jù)特征說明對象中的材料層名稱,搜索異質(zhì)結(jié)界面與表面參數(shù)文件,將搜索結(jié)果保存在特征說明對象中,按照特征說明對象的指針部分的指向順序?qū)愘|(zhì)結(jié)界面和表面參數(shù)文件讀入到器件結(jié)構(gòu)描述文件中。
所述的步驟S3中,工藝文件包含:在器件制備過程中所產(chǎn)生同時又是數(shù)值仿真分析軟件所需要的參數(shù),包含器件各表面類型參數(shù)、工藝制備過程所定義的物理區(qū)域幾何尺寸參數(shù);
所述的器件各表面類型參數(shù)的語法規(guī)則與步驟S2中的參數(shù)文件語法規(guī)則一致;
所述的物理區(qū)域幾何尺寸的語法規(guī)則為:尺寸大小加各組成單元空間相對位置,按照從左上向右向下的順序依次編號,定義一含有每個方向鄰接單元編號的復合數(shù)據(jù)類型,該復合數(shù)據(jù)類型包含區(qū)域類型,幾何尺寸,鄰接單元編號,各表面類型。
所述的步驟S4中,器件結(jié)構(gòu)附加說明文件的語法規(guī)則為:
所述的步驟S5中,器件結(jié)構(gòu)數(shù)值特征說明文件包含:器件物理區(qū)域的網(wǎng)格產(chǎn)生特征、器件所涉及的半導體偏微分方程組的離散方法、所得到的非線性方程組的求解方法、解的精度控制參數(shù);
所述的器件結(jié)構(gòu)數(shù)值特征說明文件的語法規(guī)則為:
[網(wǎng)格產(chǎn)生]:
{
[類型]:
[控制參數(shù)]:
}
[離散方法]:有限元?有限差分?有限體積;
[求解方法]:
{
[線性方程組求解方法]:迭代?直接分解;
[偏微分組求解屬性]:依次求解?耦合求解;
}
[精度控制]:
{
[內(nèi)循環(huán)求解]:最大求解次數(shù)=,精度控制參數(shù)=;
[外循環(huán)求解]:最大求解次數(shù)=,精度控制參數(shù)=;
}
所述的步驟S6中,輸出語法規(guī)則的特征是直接將器件結(jié)構(gòu)描述文件的各物理現(xiàn)象子參數(shù)以固定格式輸出。
本發(fā)明按照一定的語法規(guī)則分別讀取生長程序文件與各層材料參數(shù)文件,同時結(jié)合預設的工藝文件與數(shù)值仿真分析控制參數(shù)生成適合數(shù)值仿真分析軟件的專屬文件,極大地提高了器件結(jié)構(gòu)文件生成的便利性、可靠性、可維護性,同時使得原位分析得以進行,可以應用在各種化合物半導體器件結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬與分析中,諸如多結(jié)太陽電池、微波器件、光電探測器、激光器等。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提供的一種將化合物半導體器件生長程序轉(zhuǎn)換成數(shù)值仿真分析軟件用器件結(jié)構(gòu)描述文件的方法的流程圖。
圖2是雙向鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖3是雙向鏈表中的雙向指針指向示意圖。
圖4是物理區(qū)域幾何尺寸大小加各組成單元空間相對位置的方式描述。
圖5是復合數(shù)據(jù)類型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明的一個實施例中的化合物半導體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明的另一個實施例中的化合物半導體器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下根據(jù)圖1~圖7,具體說明本發(fā)明的較佳實施例。
如圖1所示,本發(fā)明提供一種將化合物半導體器件生長程序轉(zhuǎn)換成數(shù)值仿真分析軟件用器件結(jié)構(gòu)描述文件的方法,包含以下步驟:
步驟S1、建立化合物半導體器件生長程序所涉及的各個半導體材料層的參數(shù)庫,以參數(shù)文件語法規(guī)則存儲各層半導體材料的參數(shù)庫形成各個半導體材料層的參數(shù)文件,對參數(shù)文件編號形成參數(shù)庫索引文件。
本實施例中,通過理論計算或者實驗測試建立化合物半導體器件生長程序所涉及的各層半導體材料的參數(shù)庫。
所述的參數(shù)庫對應數(shù)值仿真分析軟件中主導載流子輸運特性的偏微分方程組涉及的物理對象中所包含的參數(shù),所述的物理對象中所包含的參數(shù)包含以下四類:
1、能帶參數(shù),主要包含介電常數(shù)、能帶寬度、導帶/價帶帶邊態(tài)密度、自發(fā)輻射系數(shù)、Auger復合系數(shù)、離化系數(shù)等;
2、電學參數(shù),主要包含遷移率、電導率等;
3、缺陷參數(shù),主要包含缺陷類型、缺陷數(shù)目、缺陷電子學參數(shù)等;
其中,所述的缺陷類型是指表面/體內(nèi)、離散/連續(xù)分布等;
所述的缺陷電子學參數(shù)包含缺陷的坐標空間分布函數(shù)、能量空間分布函數(shù)、缺陷物理特征參數(shù);
所述的缺陷物理特征參數(shù)存在兩種表述形式:
a、動力學參數(shù),主要包含能級位置、缺陷濃度、電子/空穴俘獲截面、能級簡并度等;
b、復合模型參數(shù),主要包含能級位置、電子/空穴復合壽命等;
4、異質(zhì)結(jié)界面與表面參數(shù),主要包含兩種不同的化合物半導體材料的界面缺陷特性和材料表面特性;
所述的界面缺陷特性與缺陷參數(shù)的組成和描述形式一致。
所述的參數(shù)庫索引文件中的參數(shù)文件索引語法規(guī)則為:各個半導體材料層的參數(shù)文件編號:以固定的語法規(guī)則描述材料層基本特征的屬性說明。
所述的以固定的語法規(guī)則描述材料層基本特征的屬性說明的語法規(guī)則為:按照字母順序的材料組成原子_與組成原子相對應的三位組分_摻雜種類及數(shù)目_摻雜特性_摻雜濃度_附加說明。
本實施例中,700℃生長的施主濃度為5E17cm-3的Ga0.5In0.5P,其材料生長層的編號為7,則該Ga0.5In0.5P層的屬性說明為:gainp_050050000_a1_const_5e17_700deg,其參數(shù)文件索引語法規(guī)則為:7:gainp_050050000_a1_const_5e17_700deg。
所述的參數(shù)文件語法規(guī)則包含材料層的各物理對象描述的語法規(guī)則,以及異質(zhì)結(jié)界面與表面物理對象描述的語法規(guī)則。
所述的參數(shù)文件中關于材料層的各物理對象描述的語法規(guī)則為:
能帶參數(shù)、電學參數(shù)、缺陷參數(shù)的語法規(guī)則均為[參數(shù)類型]參數(shù)名字:{花括號內(nèi)成員變量說明},具體如下:
所述的參數(shù)文件中關于異質(zhì)結(jié)與表面物理對象描述的語法規(guī)則為:
1、異質(zhì)結(jié),取兩邊材料名字,中間用?連接;
2、表面,取材料名字附加O表示。
步驟S2、建立化合物半導體器件生長程序中不同過程的讀取語法規(guī)則,通過該讀取語法規(guī)則分析化合物半導體器件生長程序中材料生長層的參數(shù)狀態(tài),生成各個半導體材料層的特征說明對象,搜索參數(shù)庫索引文件并將參數(shù)文件讀取到器件結(jié)構(gòu)描述文件中。
所述的生成各個半導體材料層的讀取語法規(guī)則的方法具體包含:
步驟S21-1、生成生長過程所涉及到的所有的源及參數(shù)狀態(tài)的雙布爾變量數(shù)組;
如圖表1所示,是一個GaInP/GaAs雙結(jié)電池的生長所用的源及參數(shù)狀態(tài)的雙布爾變量數(shù)組;
所述的參數(shù)狀態(tài)包含開關狀態(tài)和變化狀態(tài),該雙布爾變量數(shù)組的初始設置全部為假(F),對于材料生長過程的每個時間層,如果表1中X源(標號為1~15的源)開則將開關狀態(tài)布爾變量設置為真(T),如果關閉則將開關狀態(tài)布爾變量設置為F,如果X源的屬性發(fā)生變化,則將變化狀態(tài)布爾變量設置為原先值的否定值(比如原先是F,就變T,原先是T就變F),之所以存在變化狀態(tài)布爾變量是為了區(qū)別同一種材料采用不同的生長條件制備;
步驟S21-2、如圖2所示,生成一個儲存所分析的生長程序的半導體材料層名字的特征說明對象;
所述的特征說明對象中至少要包含材料層名字和指針部分,所述的特征說明對象主要由雙向鏈表組成;
所述的雙向鏈表包含:雙向指針和材料層名字,其中,雙向指針用于指向相鄰層,材料層名字用于存儲半導體材料層的名稱;
步驟S21-3、在化合物半導體器件生長程序中,根據(jù)雙布爾變量數(shù)組中參數(shù)的變化,分析獲取各個半導體材料層的名稱存儲在特征說明對象中;
從第一個材料生長時間段開始,如果前進到下一個時間段時,某一個源的布爾變量發(fā)生變化,就認為兩個時間段內(nèi)的時間累積為一材料生長層,分析時間間隔內(nèi)的源種類、流量、生長溫度得到材料組分、摻雜特性、生長溫度等特征,進而根據(jù)步驟S1中參數(shù)文件索引語法規(guī)則獲得該材料層名稱并儲存在雙向鏈表中;
分析過程中,忽略生長程序中初始化過程部分,對于初始化過程中,只由某些輔助源而不含有化合物源的開關,因此很容易將材料生長層與初始化過程分離出來;
在一個實施例中,金屬有機氣相沉積(MOCVD)和分子束外延(MBE)生長程序中,材料生長程序中材料生長層的表達形式往往具有如下語法表達特征:[生長時間(單位為秒)]“名字”,X源打開/關閉,X源按照一定函數(shù)分布變化,例如:AIXTRON公司的設備中表達40秒生長線性摻Si的GaInP為:
[10*4.0]"H_emitter_GaInP",
TMGa_2.run=open,TMIn_2.run=open,SiH4_1.run=open,
SiH4_1.inject to 20。
所述的搜索參數(shù)庫索引文件并將參數(shù)文件讀取到器件結(jié)構(gòu)描述文件中的方法包含:
步驟S22-1、搜索參數(shù)庫索引文件,將參數(shù)庫索引文件中材料層基本特征的屬性說明與特征說明對象中的材料層名稱一致的參數(shù)文件讀取到器件結(jié)構(gòu)描述文件中;
步驟S22-2、根據(jù)特征說明對象中的材料層名稱,搜索異質(zhì)結(jié)界面與表面參數(shù)文件,將搜索結(jié)果保存在特征說明對象中,按照特征說明對象的指針部分的指向順序?qū)愘|(zhì)結(jié)界面和表面參數(shù)文件讀入到器件結(jié)構(gòu)描述文件中;
如圖3所示,所述的雙向鏈表的維數(shù)為材料生長層數(shù)目,如果搜索到與該材料本身及鄰近材料相符的異質(zhì)結(jié)界面或表面,則將指針指向異質(zhì)結(jié)界面參數(shù)文件或表面參數(shù)文件。
步驟S3、讀取并分析工藝文件,根據(jù)工藝文件信息確定外界施加工作條件的方向,將工藝文件中的器件幾何特征與工作條件直接附加在器件結(jié)構(gòu)描述文件中。
所述的工藝文件包含:在器件制備過程中所產(chǎn)生同時又是數(shù)值仿真分析軟件所需要的參數(shù),主要包含器件各表面類型參數(shù)、工藝制備過程所定義的物理區(qū)域幾何尺寸等參數(shù);
所述的器件各表面類型參數(shù)的語法規(guī)則與步驟S2中的參數(shù)文件語法規(guī)則一致;
所述的物理區(qū)域幾何尺寸的語法規(guī)則為:尺寸大小加各組成單元空間相對位置,如圖4所示,按照從左上向右向下的順序依次編號,如圖5所示,定義一含有每個方向鄰接單元編號的復合數(shù)據(jù)類型,該復合數(shù)據(jù)類型還包含區(qū)域類型,幾何尺寸,鄰接單元編號,各表面類型等組員;
在一個實施例中,以四方形為例,物理區(qū)域幾何尺寸的語法規(guī)則為:
步驟S4、讀取并分析器件結(jié)構(gòu)附加說明文件,根據(jù)附加說明文件特征確定各附加物理對象的位置、特征等,并將相關特征按照固定語法規(guī)則附加在器件結(jié)構(gòu)描述文件中。
許多化合物半導體器件結(jié)構(gòu)附加一些諸如光學結(jié)構(gòu),例如多結(jié)太陽電池會在器件太陽光入射方向增加數(shù)層由介質(zhì)材料所組成的減反射膜,需要定義附加結(jié)構(gòu)本身的屬性及與器件物理區(qū)域的相對位置關系。
所述的器件結(jié)構(gòu)附加說明文件的語法規(guī)則為:
步驟S5、讀取并分析器件結(jié)構(gòu)數(shù)值特征說明文件,根據(jù)數(shù)值分特征說明文件特征確定數(shù)值分析的控制參數(shù)等,并將相關特征按照固定語法規(guī)則附加在器件結(jié)構(gòu)描述文件中。
所述的器件結(jié)構(gòu)數(shù)值特征說明文件包含:器件物理區(qū)域的網(wǎng)格產(chǎn)生特征、器件所涉及的半導體偏微分方程組的離散方法、所得到的非線性方程組的求解方法、解的精度控制參數(shù)等。
所述的器件結(jié)構(gòu)數(shù)值特征說明文件的語法規(guī)則為:
步驟S6、確定所讀取的器件結(jié)構(gòu)描述文件的輸出語法規(guī)則,將器件結(jié)構(gòu)描述文件輸出成數(shù)值仿真分析軟件容易讀取的文件。
數(shù)值仿真分析軟件的專屬文件是直接面向偏微分方程組所涉及的物理現(xiàn)象,基本特征不要判斷處理各物理對象的未確定特征,也不再采用參數(shù)賦值的方式,因此在整合數(shù)值仿真分析軟件的專屬文件時,輸出語法規(guī)則的特征是直接將上述的器件結(jié)構(gòu)描述文件的各物理現(xiàn)象子參數(shù)以固定格式輸出,例如缺陷類型的輸出語法規(guī)則為:
[缺陷類型1]:
函數(shù)類型表達式數(shù)組維數(shù)表達式系數(shù)數(shù)組(對應空間分布函數(shù))。
函數(shù)類型表達式數(shù)組維數(shù)表達式系數(shù)數(shù)組(對應能量分布函數(shù))。
電子壽命缺陷等效濃度空穴濃度缺陷等效濃度(對應復合能級模
型參數(shù))。
實施例1
如圖6所示,以GaInP/GaAs雙結(jié)太陽電池為例,其包含n型GaAs襯底71,GaAs緩沖層72,AlGaAs背場73,GaAs基區(qū)74,GaInP發(fā)射區(qū)75,AlInP窗口層76,GaInP n++摻雜層77,AlGaAs p++摻雜層78,AlGaInP背場79,AlGaInP基區(qū)710,GaInP發(fā)射區(qū)711,AlInP窗口層712,GaAs帽子層713。該結(jié)構(gòu)采用低壓金屬有機物化學氣相沉積設備AIXTRON 2600G3在n型GaAs襯底上71生長。本發(fā)明先通過儀器測試了各材料層的物理對象參數(shù),并形成了參數(shù)文件與參數(shù)庫索引文件,之后依據(jù)生長程序讀取語法規(guī)則獲得各材料層的特征說明并建立與參數(shù)庫索引文件的關聯(lián)關系,讀取相應參數(shù)文件數(shù)據(jù),然后讀取各種附加特征,最后按照固定格式輸出數(shù)值仿真分析軟件的專屬文件。
實施例2
如圖7所示,以2D電子遷移率晶體管為例,其包含源電極81,柵電極82,漏電極83,上壘層84,溝道層85,下壘層86以及襯底層87。該結(jié)構(gòu)采用低壓金屬有機物化學氣相沉積設備AIXTRON 2600G3在半絕緣型GaAs襯底上生長。其中源電極81和漏電極83的金屬半導體接觸類型為歐姆型,而柵電極82的金屬半導體接觸類型為肖特基型,上壘層84中含有面摻雜。本發(fā)明先通過儀器測試了各材料層的物理對象參數(shù),并形成了參數(shù)文件與參數(shù)庫索引文件,之后依據(jù)生長程序讀取語法規(guī)則獲得各材料層特征說明并建立與參數(shù)庫索引文件的關聯(lián)關系,讀取相應參數(shù)文件數(shù)據(jù),然后讀取各種附加特征,其中工藝文件屬性明確了源電極81,柵電極82,漏電極83,上壘層84的幾何尺寸與關聯(lián)關系,最后按照固定格式輸出數(shù)值仿真分析軟件的專屬文件。
本發(fā)明按照一定的語法規(guī)則分別讀取生長程序文件與各層材料參數(shù)文件,同時結(jié)合預設的工藝文件與數(shù)值仿真分析控制參數(shù)生成適合數(shù)值仿真分析軟件的專屬文件,極大地提高了器件結(jié)構(gòu)文件生成的便利性、可靠性、可維護性,同時使得原位分析得以進行,可以應用在各種化合物半導體器件結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬與分析中,諸如多結(jié)太陽電池、微波器件、光電探測器、激光器等。
盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹,但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后,對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發(fā)明的保護范圍應由所附的權(quán)利要求來限定。