-
IMPORTANT NOTICE
For Users of Medici Version 4.1
Appendix C of this Users Manual contains a complete description
of the changes inMedici 4.1.If you are a user of Medici 4.0, read
Appendix C carefully before using version 4.1 tomake efficient use
of the program.
TCAD Business Unit
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Publications Department) to the address on the reverseside of this
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Publications Dept.46871 Bayside ParkwayFremont, CA 94538USA
______________________________Fold here and
tape________________________________
From:(Optional Information)
Name, Position:
..........................................................................................
Company
....................................................................................................
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......................................................................................................
.......................................................................................................
Phone, fax, or
e-mail...................................................................................
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Draft 7/11/98Avant! Corporation, TCAD Business Unit Fremont,
California
Medici
Two-Dimensional DeviceSimulation Program
Version 4.1
Users Manual
July 1998
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Copyright Notice Medici Users Manual
ii Confidential and Proprietary MD 4.1
Draft 7/11/98
Medici Users Manual , Release 4 .1 First Printing: July,
1998Copyright 1998 Avant! Corporation and Avant! subsidiary. All
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Software Accelera-tor, Cyclelink, Davinci, Depict, Device Model
Builder, DFM WorkBench, DriveLine, Dynamic ModelSwitcher, EVaccess,
Explorer, Hercules, HSPICE, HSPICE-Link, Liquid, LTL, Mars-Rail,
Master Tool-box, Medici, Milkyway, Planet, PlanetPL, PlanetRTL,
Polaris, Polaris-CBS, Polaris-MT, ProGen, Pros-pector, Proteus,
PureSpeed, Raphael, Raphael NES, SimLine, Sirius, Smart Extraction,
Solar, SolarII,Star-DC, Star-Hspice, Star-HspiceLink,
Star-Hspice-XO, Star-MTB, Star-Power, Star-RC, Star-Sim,Star-Time,
VeriCheck, VeriView, Taurus, Tech Composer, Terrain, TMA Layout,
TMA SUPREM-3,TSUPREM-4, TMA Visual, TMA WorkBench, YChips, YCrunch,
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Avant! CorporationTCAD Business Unit46871 Bayside
ParkwayFremont, CA 94538
-
Table of Contents
CONTENTS
List of Figures xli
Introduction to Medici lv
Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lvAnalyzing Devices and
Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
lvSubmicron Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . lvMedici Grid . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
lvPhysical Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . lviAdditional Features . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
lviAdvanced Application Modules. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . lviBackward Compatibility . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lvi
Manual Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . lviiAdvanced Application
Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. lviiiTypeface Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . lixRelated Publications . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . lx
Reference Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . lxProblems and Troubleshooting .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
lx
Using Medici 1-1
Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1Program Execution and
Output. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 1-1
Execution Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 1-1Execution on IBM SP2 Systems with
More than One Processor. . 1-3
Syntax Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-3Execution Errors and
Warnings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1-3Program Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
Printed Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 1-4Graphical Output . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
MD 4.1 Confidential and Proprietary iii
-
Table of Contents Medici Users Manual
File Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5Output File Identifiers .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-5Command
Input File Identifier and . . . . . . . . . . . 1-5Initially
Assigned Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 1-6Environment Variables . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7Library Directory .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 1-7
Input Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8Command Input File .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 1-8
Statement Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 1-8Two-Dimensional Process Files. . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8One-Dimensional
Process Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 1-9
Output Files. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9Standard Output
File.out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1-9Informational Output File.inf . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 1-9Diagnostic Output File.dia . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 1-10Graphical Output . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10Formatted
Plot Output Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 1-10Binary Plot Output Files . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11Mesh Files . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 1-11Profile Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11Boundary Files . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 1-11Solution Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11TIF Files . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 1-12Saved Solution Files. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-12Log Files . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 1-12Execution Time Files . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-13
Miscellaneous Files. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 1-13Path Filemdpath . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1-13Plot Device Definition Filemdpdev . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 1-14Authorization Filemdauth . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-14Formatted Key Filemdfky0
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1-14Unformatted Key Filemduky0 . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 1-15Error Message Filemderr0 . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-15Circuit Analysis
Formatted Key Filemdfky1 . . . . . . . . . . . . . . . .
1-15Temporary Scratch Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 1-15
.prs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 1-16.ttn . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-16.cont . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 1-16
Medici Description 2-1
Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1Physical Description .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 2-2
Basic Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2Poissons Equation . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-2
iv Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
Continuity Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-2Boltzmann Transport Theory . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2
SRH, Auger, and Direct Recombination . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 2-3Surface Recombination . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4Concentration
Dependent Lifetimes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 2-4Lattice Temperature-Dependent Lifetimes . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2-5Recombination Including Tunneling . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-5Boltzmann Statistics. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 2-7Bandgap and Effective Density of States. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-8Fermi-Dirac Statistics . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9Incomplete
Ionization of Impurities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 2-10Low Temperature Simulation . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-11Quantum Mechanical Effects in
MOSFET Inversion Layers . . . . . 2-12
Mobility Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-13Low Field Mobility . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-13
Constant Mobility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-13Concentration Dependent Mobility . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-13Analytic Mobility . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 2-15Aurora Mobility Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-15Carrier-Carrier Scattering Mobility . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-17Philips Unified
Mobility. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-18
Surface Scattering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-20Surface Mobility Degradation
Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-20Surface
Mobility Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-20Enhanced Surface Mobility Model. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-21Universal Mobility Model . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-22Perpendicular
Electric Field Mobility Model. . . . . . . . . . . . . . . .
2-23Lombardi Surface Mobility Model. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 2-24Generalized Mobility Curve Mobility Model. . .
. . . . . . . . . . . . . 2-25Transverse Field- Dependent Mobility
Model . . . . . . . . . . . . . . . 2-27
High Field Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-31Parallel Field Mobility . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-32
Caughey-Thomas Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 2-32Gallium Arsenide-Like Mobility . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-33
Hewlett-Packard Mobility Model. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 2-33Electric Field Calculations for Mobility Models
. . . . . . . . . . . . . . . 2-34
Effective Electric Fields at Interfaces. . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2-34Electric Field Components. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-35
Mobility Model Choices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-37Comparison of Mobility Models . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-38GSURFN Results . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-38Transverse Field Mobility Results . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-38EJ.MOBIL Results . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-39
Comparison of CPU Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2-39EJ.MOBIL and Subsurface Current Flow . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-40
Electron-Hole Scattering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-41Boundary Conditions . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-42
MD 4.1 Confidential and Proprietary v
-
Table of Contents Medici Users Manual
Ohmic Contacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-42Schottky Contacts . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-43
Imposing Finite Surface Recombination Velocities. . . . . . . .
. . . 2-43Barrier Lowering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-43
Contacts to Insulators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-45Neumann Boundaries . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-45Interface Charge and Traps . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-45Lumped Resistance, Capacitance, and
Inductance Elements. . . . . . 2-46
Lumped Element Boundary Conditions . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 2-47Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-47
Current Boundary Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-48Specification . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-48
Distributed Contact Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-49Majority Carrier Contact . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-50
Numerical Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-50Relevant Statements . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-50
Selecting Equations to Solve . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-51Discretization . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-51
Box Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-51Carrier Flux Formulation . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-51
Nonlinear System Solutions. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-51Common Concepts . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52
Convergence Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-52Error Norms . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-52Convergence
Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 2-53Error Norm Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-53Linear Solution Options . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-53
Initial Guesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-54INITIAL . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-54PREVIOUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-54LOCAL. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-54PROJECT
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 2-54P.LOCAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-54Post-Regrid Initial
Guess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-54Initial Guess Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-55
Quasi-Fermi Level Adjustments. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 2-55Coupled Solutions (Newtons Method) . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-55
Jacobian Matrix in Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-56Accelerating the Newton Iteration . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-56When to Choose Full
Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-57Newton Damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-57
Decoupled Solutions (Gummels Method) . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 2-57When to Use Gummel . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-58Accelerating Gummel. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58Using
ICCG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-58ICCG Parameters . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-58Poisson Damping .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-58
vi Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
Continuation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-58Continuation Steps . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-59Parameter C.DVMAX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-60
Linear Matrix Solution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-60Overview . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-61Jacobian Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-61
Matrix Density . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-61Matrix Structure . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-61
Direct Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-62Advantages . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-63Disadvantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-63
ICCG Solver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-63Preconditioning and Approximate
Factorization . . . . . . . . . . . 2-63
Incomplete Cholesky Decomposition. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-63Iteration Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-63Advantages . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-64Disadvantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-64
ILUCGS Solver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-64Advantages . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-65Newton
Method Implications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-65AC Implications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-66Convergence Degradation. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66Improving ILUCGS
Convergence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-66
Grid in Medici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-67Grid Allocation . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 2-67Coordinate Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-68
Cartesian Coordinates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-68Cylindrical Coordinates . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-68
Maximum Number of Nodes and Memory Use. . . . . . . . . . . . .
. . . 2-68 Memory Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-69
Grid Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-69Grid Refining Restrictions . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-69Initial
Grid Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 2-69
Rectangular Mesh Specification . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-69Mesh Statements. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-70
Initial Mesh Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-71Grid Spacings . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-71Horizontal Spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-71Vertical Spacing . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-71Mesh
Spacing Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-71
Specifying Mesh Within a Section. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-72Uniform Mesh Spacing. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-72Monotonically
Increasing or Decreasing Mesh Spacing . . . . . . . 2-73Increasing
or Decreasing Mesh Section Spacing . . . . . . . . . . . . .
2-73TCAD Compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-74
Regrid. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-74Regrid Algorithm . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-74
MD 4.1 Confidential and Proprietary vii
-
Table of Contents Medici Users Manual
Limiting the Refinement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-74Interpolation . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-75Reading
Doping Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 2-75Refinement Criterion . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-76
Mesh Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-76Node Smoothing. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-77Element
Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-77Undesirable Effects of Obtuse Elements . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-78
Transient Device Simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-79BDF1 Formula . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-79BDF2
Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2-80
Time Steps Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-80Dynamic Error Tolerance . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-81Time Step
Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-81User Specifications. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-81Impulse Response. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-81
AC Small-Signal Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-81Basic Concepts . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-82Sinusoidal Steady-State Analysis. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-82Successive Over-Relaxation Method (SOR) .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-84Bi-CGSTAB Method . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-84
Convergence Difficulties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2-85AC Analysis Beyond the Basic Equations . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85
Impact Ionization Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-85Post-Processing Method. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-85
Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-86Output . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-86
Self-Consistent Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-86Electron-Hole Generation Rate . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-87Examining
Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 2-88
Gate Current Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-88Lucky-Electron Gate Current
Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-89
Probability Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-89Gate Current Parameters. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-90
Angle-Dependent Gate Current Model . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 2-91Insulator Probability . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-92Electron Scattering .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 2-92Surface Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 2-93
Non-Maxwellian Hot Carrier Generation Option . . . . . . . . . .
. . . . 2-93Carrier Temperature Dependent Gate Current Models . . .
. . . . . . . 2-94
Electron Probability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-94Conversion to Local Electric Field
Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-94
Ionization Integrals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-95Calculations . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-95Specification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-96Electric Field Lines .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-96
Band-to-Band Tunneling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-97
viii Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
Energy Balance Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-98Implemented Differential Equations
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-98
Compound Semiconductor EB Model . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 2-101Boundary Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-101Physical Models . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-102
Carrier Temperature-Based Mobility . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-102Energy Relaxation Times . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-103Impact Ionization . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-104Thermally Enhanced Diffusion Current . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-105Energy Balance Post- Processing Analysis . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-106
Plotting Simulation Results . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-106Decoupled Solution . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-106Coupled
Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2-107
Regional Specification of Semiconductor Parameters . . . . . . .
. . . . . 2-108Programmable Device Advanced Application Module . .
. . . . . . . . . 2-108
Charge Boundary Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-108Fowler-Nordheim Tunneling . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-109
Tunneling Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-109Hot Carrier Injection . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-110Specifying Structure (Electrodes and Charges) . . . . . . . .
. . . . . . . 2-111Graphical Output . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-111
Circuit Analysis Advanced Application Module . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-112Numerical Method Used in the CA-AAM. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-112
Construction of Circuit and Device Equations. . . . . . . . . .
. . . . 2-112Multiple Device Matrix Description . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-113
Lattice Temperature Advanced Application Module . . . . . . . .
. . . . . 2-114Heat Equation Model . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-114
Heat Flow Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-114Overriding Default Modules. . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-115Electric Field Terms
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-116
Poissons Equation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-117Current Density Equations . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-117Numeric
Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 2-117
Parameters and Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-118Decoupled Block Iterative Method . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 2-118Optimizing Convergence . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-118
Thermal Electrodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-118Thermal Lumped Elements . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-119Physical
Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 2-119
Heterojunction Device Advanced Application Module . . . . . . .
. . . . 2-120Material Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-120
Band Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-121Materials . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-121
Device Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-122Energy Bandgap Models . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-122
Energy Bandgap and Electron Affinity . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 2-123Lattice Temperature-Dependent Energy Bandgap . . . .
. . . . . . . 2-123
MD 4.1 Confidential and Proprietary ix
-
Table of Contents Medici Users Manual
Strained Energy Bandgap Model . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 2-123Unstrained Bandgap Model . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-123Models Specific to III-V
Compound Semiconductors . . . . . . . . 2-124
Mobility Models Specific to III-V Compound Semiconductors . .
2-127Low-Field Mobility Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-127High-Field Mobility Model . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-128
Virtual Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-129Poisson Equation and Band
Alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-130Heterojunction
Currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-130Thermionic Emision Current Model . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 2-131Tunneling Current Model . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-131
Trapped Charge Advanced Application Module . . . . . . . . . . .
. . . . . 2-132Analysis with Trapped Charge. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-132
Recombination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-132Modeling. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-133
Electron Trap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-134Hole Trap . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-134Transient
Simulation Trap States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-134
Optical Device Advanced Application Module . . . . . . . . . . .
. . . . . . 2-135Transmittance and Reflectance Calculation. . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-135
Simple Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 2-135Transmission Through Planar Optical
Layers . . . . . . . . . . . . . . 2-136
Photogeneration Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2-138Absorption Models. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-140
Wavelength Dependent Empirical Tables . . . . . . . . . . . . .
. . . . 2-140Absorption Mechanisms. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 2-140Fundamental Absorption
(Band-to-Band Transitions) . . . . . . . . 2-140
Direct Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-141Indirect Transitions . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-141Amorphous
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-142
Band-Tail Absorption. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 2-142Free Carrier Absorption . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-142Optical Energy
Gap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-143
Anisotropic Material Advanced Application Module. . . . . . . .
. . . . . 2-143Permittivity Tensor. . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-144Thermal Diffusion . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2-145Advanced Band Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2-146Parameters and Statements . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-146
Symbol Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 2-147References. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 2-159
Input Statement Descriptions 3-1
Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1Input Statements . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-1
x Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1Input Limits . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-2Syntax. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2
Appending . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-2Statements with Parameters . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-2Statements
without Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-3
Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3Logical . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-3
True or False Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-3Character and Numerical Value . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3
Numerical. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-3Array . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 3-4
Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4Character . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-4
Value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-4Length. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-4
Numerical Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5Components and Use . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-5
Numerical Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-5Logical Values . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-5Assigned Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-5Character Expressions . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-5Delimiters
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-6Arithmetic Operators . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6Relational
Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-6Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-6Numerical Functions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-6Logical Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-7Conversion Functions. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-7
Component Precedence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-7Examples of Numerical Expressions . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-8
Character Expressions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-9Syntax. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-9Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-9Character Expression
Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-9
Statement Description Format . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-10Parameter Definition Table . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-10Parameter
Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-10Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-10Syntax of
Parameter Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-11
Value Types < > . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-11Defining Groups { }, [ ], (
), | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-11Optional Groups [ ]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-12List of Groups {}, | . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-12Group
Hierarchy ( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-12
3.1 Device Structure Specification. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-13Rectangular Mesh Specification . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-14
MD 4.1 Confidential and Proprietary xi
-
Table of Contents Medici Users Manual
Mesh Statements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-14MESH . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-15
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-20See Also . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-20
Generating an Initial Mesh. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-20Cartesian and Cylindrical
Coordinates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-20Statement
Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3-20
Mesh Smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-21Periodic Boundary Conditions . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-22Automatic
Boundary Conforming Mesh Generation. . . . . . . . . . . . 3-22
Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-22Lateral and Normal Mesh
Spacings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-23Unstructured Delaunay Mesh . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-23Selecting Aspect Ratios . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-23Automatic Failure
Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-23Obtuse Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-24Junction Conforming Mesh . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24Terminal
Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-24Large Geometry Features . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-24
Previously Generated Meshes . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-24Restrictions and Limitations. . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25TSUPREM-4 . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-25Other Programs and TIF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-25
Smoothing Region Shape. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-25X.MESH . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-27
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-27See Also . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-28
Node Placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-28NODE, LOCATION, and RATIO. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-28LOCATION and
SPACING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-28WIDTH, N.SPACES, H1, H2, H3, and RATIO . . . . . . . . . . . .
. . 3-29
Y.MESH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-30Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-30
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-31Node Placement . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-31NODE, LOCATION, and RATIO. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-31LOCATION and SPACING . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-31DEPTH, N.SPACES, H1, H2, H3, and
RATIO . . . . . . . . . . . . . . 3-32
ELIMINATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-33Description . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-33
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-34Restrictions. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-34
SPREAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-35Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-36
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-36Examples . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-36
BOUNDARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-38
xii Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-39See Also . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-40
Input and Boundaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-40Statement Ordering. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-40Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-40
File I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-40Termination, Overlap, and
Intersect Examples . . . . . . . . . . . . . . . . 3-41
Termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-41Overlap . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-41Intersect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-42
Compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-42Avant! TCAD . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-42Process Simulator Data Files . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-43
Transformation and Truncating . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-43Boundary Analysis . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43
Kinks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43Boundary Matching
(Intersections) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-45Aspect-Ratio-Based Subdivision . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-45
Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-45Unsuccessful Termination,
Subdivision Error . . . . . . . . . . . . . . . 3-45Unassigned
Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3-46Overwriting Region . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-46Gridlines Removed. . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-47
Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-47TSUPREM-4 LOCOS Process . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-47
Initial Grid Lines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-48Partitioning the Mesh . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-48Extraction,
Conformity, and Subdivision . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-48Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-48
TSUPREM4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-50Description . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-51Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-51
REGION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-53Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-56
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-57Material Types . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-57Boundaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-57
Bounding Box. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-57Polygon. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-57Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-57Point Within an Existing
Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-57
Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-58ELECTRODE . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-59
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-61See Also . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-61
Boundaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-61Bounding Box. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-61
MD 4.1 Confidential and Proprietary xiii
-
Table of Contents Medici Users Manual
Polygon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-62Rotation . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-62Region Name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-62Point Within a Region Specification
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-62
Reducing Nodes Within Electrodes . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-63Adding Electrodes to Existing Structures . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-63
RENAME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-64Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-64
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-64Examples . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-64
PROFILE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-65Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-69
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-69Analytic Profiles . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-70
Vertical Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-70Lateral Direction Variation. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-70Junction
Depth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-71Doping Dose. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-71
One-Dimensional Profiles from Data Files . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-71Vertical Range . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-71Lateral Range . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-71Rotational Profile Extension. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-72Choosing Impurity Profiles to
Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-72
Two-Dimensional Profiles From Data Files . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-72Vertical and Lateral Ranges . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-73Choosing Profiles to Input .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-73Polygonal Profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-73Profile Rotation . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-74
REGRID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-75Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-78
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-78Grid Refinement. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-78
Triangular Refinement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-78Refinement Levels . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-79Node
Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-79Increasing Mesh Size . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-79
Other Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-79STITCH . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-80STITCH Statement Usage . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-80
3.2 Solution Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-83MODELS . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-84
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-87See Also . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-87
Impact Ionization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-88Requesting . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-88Carrier Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-88
Fowler-Nordheim Tunneling . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-88
xiv Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
Quantum Mechanical Effects in MOSFET Inversion Layers . . . . .
3-88Models in Solution Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-89
PHOTOGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-90Description . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-95
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-95Model . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-95
Photogeneration Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-96Time-Dependent Term . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-96Pulse Light Type
Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-97Radial Dependence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-97Length Dependence . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-97Spatially
Dependent Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-98
Shockley-Read-Hall Lifetime Modifier . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-99Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-99
Single-Event Upset (SEU) #1. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-99Single-Event Upset (SEU) #2. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-99Gaussian X-Ray Pulse . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-100Uniform X-Ray Pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-101Visible Light Simulation . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-101
Ray Tracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-102Incident Ray Quantities . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-102TM and
TE Wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-102Boundary Conditions . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-102Ray Termination. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-103Spectral Intensity File. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-104Transmission Through a Stack of
Material Layers . . . . . . . . . . 3-104Example Statements . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-105Black-Body Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-105
TRAPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-106Description . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-107
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-107Trap Model. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-108
Trap States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-108Saved Information . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-108
Trap Statement Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-108Single Electron Trap. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-108Time Dependent
Traps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-109TFT Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-109
Electron Traps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-110Hole Traps. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-110
Interface Traps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-111Identifying Interface Nodes .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-111Specifying Interface States . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-111Trap Placement. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-112Heterojunction Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-112
SYMBOLIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-113Description . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-114
MD 4.1 Confidential and Proprietary xv
-
Table of Contents Medici Users Manual
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-114Usage . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-114
METHOD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-115Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-120
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-120Solution Methods . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-120Convergence Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-121
Default . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-121Error Tolerances . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-121Energy Balance Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-122Lattice Temperature Solution . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-122ILUCGS and
Bi-CGSTAB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-122
ILU.XTOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-122Gummels Method . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-123
Damping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-123Newtons Method . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-123
Speeding Convergence with AUTONR . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-123Maximum Potential Update with N.DVLIM . . . . . . . . . .
. . . 3-124Rose-Bank Damping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-124
Continuation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-124Transient Simulation . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-124
SOLVE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-126Description . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-133
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-133Initial Guesses . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-133Bias Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-134Multiple Solutions . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-134Synchronization in Saving Solutions . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-134Circuit Analysis Parameters. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-135Continuation
Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3-135
User-Input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-135Trace Back Problems . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-136
Transient Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-136Ramped Voltage or Current . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-136
Post-Processing Impact Ionization. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-137Gate Current . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-137
Fowler-Nordheim Tunneling Analysis. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3-137AC Small-Signal Analysis . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-138S-parameters . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-138AC
Analysis with Circuit Simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-138
Optical Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-139Monochrome Light DC Response . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-139Multi-Spectral Light
DC Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-139Light
Modulation Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3-140
3.3 Input/Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-141EXTRACT . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-142
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-145
xvi Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-145Extraction with Expressions and
Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-145
Extraction of Maximum Electric Field. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-146Calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-146Binary Search . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-146Creating a Ring of Constant Doping . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-147
Optimization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-147Optimization Guidelines . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-148
Parameter Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-149Initial Guess and Limits . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-149Examining the
Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-149Terminating the Process . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-149
Simple Extraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-149Extraction of MOS Device
Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-150Predefined Quantities in Expressions . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-151
PRINT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-155Description . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-157
PLOT.1D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-158Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-167
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-167Distance Plots. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-168
Structure Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-168Quantities . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-168Minimum or Maximum Quantity and Location . . . . . . . . . . .
. . 3-168
Plots of Log File Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-169Parameters . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-169Axis
Quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-169Circuit Analysis AAM . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-169
Other Parameters and Processes . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-170PLOT.2D . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-171
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-174See Also . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-175
Disabling Clear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-175Physical Device Boundaries. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-175Junctions, Depletion Regions, and Grid. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-175Schematic Representations . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-176Device Structure. .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-176Required Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-176
PLOT.3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-177Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-184
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-184Viewport, Plot Axes, and
Rotation Angles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-185
Viewport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-185Plot Axes and Rotation Angle . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-185
3D.SURFACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-186Description . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-187
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-187
MD 4.1 Confidential and Proprietary xvii
-
Table of Contents Medici Users Manual
Limitations and Plotting Combinations . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-187Quantity Ranges . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-187
CONTOUR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-188Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-193
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-193Minimum, Maximum, and Interval
Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-193
Quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-193Default Values . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-194
Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-194Impurity Concentration Example
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-194Potential
Example. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-194
VECTOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-195Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-196
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-196Length . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-197Magnitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-197Size. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-197
FILL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-198Description . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 3-200
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-200Properties and Parameters . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-200
E.LINE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-201Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-206
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-206Identifying Output and Input . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-206First
Potential Gradient Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-206Previously Defined Solutions. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-206Line Type . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-207
LABEL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-208Description . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-210
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-210Example . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-210Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-210
Sizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-211Location . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-211
Default Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-211Line and Arrowhead . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-212Starting
Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-212
Default Selection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-212LOG . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-213
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-215See Also . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-215
Medici Log Files. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-215Aurora Data Files. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-216IC-CAP Data Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-216
Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-216Parameters . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-217
xviii Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
IC-CAP Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-217Syntax and Format . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-217
LOAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-218Description . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 3-218
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-219Parameters . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-219
Single Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-219Two Solutions. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-219Analyzing Differences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-219Storing a Solution . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-219
Solution File Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-219Setup Information . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-220
SAVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-221Description . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . 3-224
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-224Format . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-225Syntax. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-225
3.4 Coefficients and Material Parameters . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-227MATERIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-228
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-240See Also . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-240
Applicable Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-240Parameters from Solution Files . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-240Optical Device
AAM Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-241
Changing Table Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-241Coefficient Files . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-241 Physical
Absorption Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-242
Default Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-243Other Semiconductor Parameters . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-248
MOBILITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-249Description . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-261
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-261Impurity Dependent Mobility
Tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-262
Modifying the Default Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-262Mobility Parameters from Solution Files. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-262Default Mobility Parameters .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-263
CONTACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-271Description . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 3-273
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-273Work Function Potentials. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-274Cautions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-274
Contacts to P-type Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-274Insulator Contacts . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-274N+ Poly Gate MOS
Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-274
Boundary Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-274Schottky Contacts . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-275
INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-276
MD 4.1 Confidential and Proprietary xix
-
Table of Contents Medici Users Manual
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-277See Also . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-277
Selecting the Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-277Insulator Charge . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-278Persistency of Interface Parameters . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-278
Reusing Interface Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 3-278CA-AAM Exception Mesh Files . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-278
ANISOTROPIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-279Description . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-285
See Also . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-286Simple Anisotropic Models . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-286
Anisotropic Properties of Materials . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-286Carrier Thermal Diffusivities . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-287Example . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-288
General Anisotropic Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3-288Impact Ionization . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-288Thermal
Conductivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3-289Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-289
Advanced Band Structure Parameters . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 3-2903.5 Circuit Analysis. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-291Circuit Mode
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-292Syntax and Use . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-292
Control Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-292Circuit Elements. . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-293Punctuation and Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-293Circuit Nodes . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-293
Current Nodes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . 3-293Medici Devices. . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-293
Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-294Numerical Parameters . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-294
Unit Identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-294Specifying Values . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-294
Logical Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-295Character Parameters . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-295Regional
Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-295
Lumped Semiconductor Elements . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-295Order of Execution . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-295
START. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-296C. . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 3-296D. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-297E. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-297F. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-298G. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-298H. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-299I. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-300K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-302L. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-302
xx Confidential and Proprietary MD 4.1
-
Medici Users Manual Table of Contents
M. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-303P. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-304Q. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-305R. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-305V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-307W. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-310.MODEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-311
Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . 3-315See Also . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-315
SPICE Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-315.NODESET . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-316.IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-316.OPTIONS . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-317.LOAD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-319FINISH . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-3193.6 Documentation and Control. . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-321Control Statements
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 3-322
Obtaining Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . 3-322Interactive and Batch Input
Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-322Statement Line Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-322
Processing Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 3-323 Example. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-323
Currently Available Input Statements. . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 3-323Output of Statement Information . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-324Output to Terminal. . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-324Controlling Program Execution . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 3-324CALL Statement . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-324Conditional
Statements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 3-324LOOP Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-325ASSIGN Statement. . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-325RETURN
Statement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 3-325STOP Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-325IGNORE Statement. . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3-325
Optimization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . 3-325Optimization Process . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-326
Sensitivity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . 3-326Sensitivity Analy