《仿真分析小技巧7》---如何考虑材料的极化效应

《仿真分析小技巧7》—如何考虑材料的极化效应

在上两期的《涨知识啦》板块,小赛分别给大家介绍了半导体内部的自发极化效应和压电极化效应。为此,本期的《仿真分析小技巧》就给大家介绍一下Crosslight仿真软件中是如何考虑材料极化效应的。

首先锁定设置极化效应的代码:

set_polarization:is used in the .layer file to automatically generate interface statements
and define the piezoelectric charges found in nitride materials.

由此可以看出,对于具有极化效应的材料而言,我们可以在.layer文件中通过调用set_polarization语句,实现对不同材料界面处极化电荷的设置。此外,考虑到材料的晶体质量,set_polarization语句的调用还应该辅之以子语句screening,以便更好地吻合实际情况。下面为大家进行举例说明该语句用法。

我们设置了简单的两层结构,如下图所示:

《仿真分析小技巧7》---如何考虑材料的极化效应

由于In0.50Ga0.50N和GaN材料中存在自发极化与压电极化效应,在材料界面处及其表面会产生不同密度的极化面电荷(由图中σ表示)。因此在.layer文件中引用set_polarization代码,如下图所示:

《仿真分析小技巧7》---如何考虑材料的极化效应
选中部分语句含义是:以器件结构的第一列为基准,材料界面处的极化面电荷密度设置为理论计算值的60%。

利用.layer文件可生成.geo文件和.mater文件,极化电荷密度则可在.mater文件中查看(如下图所示),极化效应设置完成。
《仿真分析小技巧7》---如何考虑材料的极化效应

本期《仿真分析小技巧》就讲到这里啦,有什么问题欢迎大家留言噢!我们下期再会。