Nouveautés du module Semiconductor

Pour les utilisateurs du module Semiconductor, la version 6.2 de COMSOL Multiphysics® comprend une prévisualisation directe des profils de dopage avant la résolution, des améliorations significatives en matière de stabilité, de précision et de performance des interfaces physiques basées sur les éléments finis, ainsi que des améliorations notables du workflow de modélisation en opto-électronique. Plus d'information sur ces nouveautés ci-dessous.

Boutons de prévisualisation des profils de dopage

Une définition précise du profil de dopage est primordiale dans la modélisation des semi-conducteurs. Les fonctionnalités Modèle de dopage analytique et Modèle de dopage géométrique comportent deux nouveaux boutons de prévisualisation utilisés pour visualiser les profils de dopage avant de résoudre les équations du modèle. Les deux boutons de prévisualisation, Tracer le profil de dopage pour la sélection et Tracer le profil de dopage net pour tous, sont accessibles à la fois dans la fenêtre Réglages et dans le menu contextuel. Le bouton Tracer le profil de dopage pour la sélection est utilisé pour visualiser la concentration de dopant introduite par la fonctionnalité de dopage sélectionnée, tandis que le bouton Tracer le profil de dopage net pour tous permet de visualiser la valeur absolue de concentration nette de dopant. Pour les graphiques de profils de dopage net, la zone de type p est affichée en rouge et la zone de type n en bleu, ce qui facilite la distinction entre les deux et permet de s'assurer que la définition du modèle est correcte avant la résolution des équations. Les modèles suivants permettent d'explorer cette nouvelle fonctionnalité :

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant en surbrillance le bouton Tracer le profil de dopage pour la sélection et un modèle de grille en tranchée dans la fenêtre Graphiques.
Exemple de graphique de prévisualisation généré en cliquant sur le bouton Tracer le profil de dopage pour la sélection.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant en surbrillance le bouton Tracer le profil de dopage net pour tous et un modèle de grille en tranchée dans la fenêtre Graphiques.
Exemple de graphique de prévisualisation généré en cliquant sur le bouton Tracer le profil de dopage net pour tous.

Amélioration des performances pour les formulations par éléments finis

Des améliorations significatives ont été apportées à la stabilité, la précision et la performance des formulations éléments finis, y compris les formulations logarithmiques, par quasi niveau de Fermi et par gradient de densité (density-gradient). Ces améliorations portent sur différents aspects, tels que les équations sous forme faible, les réglages des contraintes et les réglages par défaut du solveur. Par conséquent, la majorité des modèles de la Bibliothèque d'Applications sont résolus plus efficacement en utilisant des formulations par éléments finis. Auparavant, la résolution par exemple d'un modèle de transistor bipolaire en 3D avec la formulation en volumes finis prenait généralement une journée entière. Désormais, avec la formulation logarithmique en éléments finis améliorée, ce modèle est résolu en 15 minutes sur un PC standard.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant le noeud sélectionné Propriétés de couche limite, la fenêtre de réglages correspondante, et les entités géométriques du modèle en surbrillance dans la fenêtre Graphiques.
L'utilisation des maillages Tétraèdre libre et Couches limites dans le nouveau tutoriel 3D Analysis of a Bipolar Transistor aboutit à une réduction significative du nombre de degrés de liberté.

Mise en données facilitée pour la modélisation opto-électronique

Des améliorations ont été apportées à l'interface utilisateur concernant le travail de mise en données pour la modélisation opto-électronique, et la définition de la physique d'optique avec l'interface Semi-conducteur ou toutes autres interfaces d'optique a été facilitée. Avec la fonctionnalité Couplage semi-conducteur - ondes électromagnétiques, un message d'information s'affiche désormais si la physique d'optique est couplée, et un schéma détaillant le couplage a été ajouté à la section Equation de la fenêtre Réglages.

Domaine de type élément infini pour modéliser la physique quantique

La fonctionnalité Domaine de type élément infini peut désormais être ajoutée aux modèles incluant l'interface Equation de Schrödinger. Cette mise à jour est mise en évidence dans le nouveau tutoriel Solving the Hydrogen Atom.

Modèle étendu de génération d'ionisation par impact électronique

Le modèle Okuto-Crowell de la fonctionnalité Génération d'ionisation par impact électronique a été mis à jour avec une formulation plus générale prenant en compte différentes dépendances au champ électrique à l'aide de deux paramètres d'ionisation supplémentaires.

L'interface utilisateur de COMSOL Multiphysics montrant le noeud sélectionné Génération d'ionisation par impact électronique, la fenêtre de réglages correspondante, et un graphique 1D dans la fenêtre Graphiques.
Les réglages du modèle Okuto–Crowell d'un tutoriel modélisant le claquage d'un MOSFET.

Nouveau graphique par défaut de concentration nette de dopant

Un groupe de graphiques par défaut Concentration nette en dopant a été ajouté pour l'interface Semi-conducteur et affiche automatiquement la valeur absolue de la concentration nette en dopant.

Nouveaux tutoriels et modèles mis à jour

La version 6.2 de COMSOL Multiphysics® apporte de nouveaux tutoriels et des mises à jour au module Semiconductor.