[发明专利]一种针对TFT阈值电压漂移的SPICE仿真方法

权利要求书

1.一种针对TFT阈值电压漂移的SPICE仿真方法，其特征在于，是在现有TFT SPICE仿真模型基础上，并联一个由电容C和一个电阻R组成的子电路，仿真时，在TFT的栅极G增加一个受控电压源，从而实现对TFT器件阈值电压漂移现象的建模和仿真；

子电路中的电容C和电阻R为并联连接；

(1)当栅绝缘层和半导体薄膜界面处及界面附近有电子或空穴俘获时，对出现的阈值电压漂移进行建模：

沟道中实际的自由电荷量Q_ch(t)，沟道中理论的自由电荷量Q_cheq(t)，以及界面处俘获电荷量Q_def(t)之间的关系如下：

Q_ch(t)＝Q_cheq(t)-Q_def(t)

三种电流之间的关系为：

确定Q_def(t)与时间t之间的关系后，就可以确定界面处有电荷俘获时沟道中的真实的电流；在模型仿真时，通过子电路求解Q_def(t)的数值，设子电路中的电容为1V，电阻的数值为此过程中载流子的俘获时间常数τ；并把求解结果分别叠加到漏端电流I_d(dc)和源端电流I_s(dc)：

X_s+X_d＝1

此外，界面处有电荷俘获时，会引起界面处电势的重新分布，变现为TFT的Gate端电势的变化；因此，在TFT的G端增加一个受控电压源，其中的u0与俘获电荷Q_def(t)的关系满足泊松方程；

(2)当栅绝缘层和半导体薄膜界面处及界面附近有电子或空穴发射到沟道中时，对出现阈值电压漂移进行建模：

沟道中实际的自由电荷量Q_ch(t)，沟道中理论的自由电荷量Q_cheq(t)，以及界面处俘获电荷量Q_def(t)之间的关系如下：

Q_ch(t)＝Q_cheq(t)+Q_def(t)

三种电流之间的关系为：

因此，确定Q_def(t)与时间t之间的关系后，就可以确定界面处有电荷发射进入沟道中时沟道中的真实的电流；在模型仿真时，通过子电路求解Q_def(t)的数值，子电路中的电容设置为1V，电阻的数值设置为此过程中载流子的发射时间常数τ；把求解结果分别叠加到漏端电流I_d(dc)和源端电流I_s(dc)：

X_s+X_d＝1

此外，界面处有电荷俘获时，会引起界面处电势的重新分布，变现为TFT的Gate端电势的变化；因此，TFT的G端增加一个受控电压源，其中的u0与俘获电荷Q_def(t)的关系满足泊松方程。