[发明专利]一种宽禁带半导体异质结渡越时间二极管噪声检测方法及系统

权利要求书

1.一种宽禁带半导体异质结渡越时间二极管噪声检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管，并结合被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的噪声影响因素，对被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管预设的连续性方程、电流密度方程及泊松方程进行修正；其中，所述被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管为碰撞电离雪崩渡越时间IMPATT二极管或混合隧穿雪崩渡越时间MITATT二极管；IMPATT二极管的噪声影响因素包括电离雪崩效应和量子效应；MITATT二极管的噪声影响因素包括电离雪崩效应、量子效应和场致隧穿效应；

S2、对被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管模型网格化，并基于网格化的被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管模型，对被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的修正后的连续性方程、电流密度方程及泊松方程组成的方程组进行离散化；

S3、求解离散化后的方程组，得到被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的结构参数值、稳态性能参数值和交流性能参数值；

S4、构建被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的噪声模型，并将所述结构参数、所述稳态性能参数值、所述交流性能参数值导入所述噪声模型中进行迭代计算，得到被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的噪声参数值。

2.如权利要求1所述的宽禁带半导体异质结渡越时间二极管噪声检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

将被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管有源区的一维空间(x)、一维时间(t)分别均匀分隔，形成均匀网格；其中，1、2、……、i、……、N代表电子、空穴浓度位置的空间节点；1、2、……、j、……、N代表电场强度、电流密度、产生率位置的空间节点，相邻点之间的位置差Δx为一维空间的步长；1、2、……、k、……、N为时间节点，相邻点之间的时间差Δt为一维时间的步长，其中i、j、k、N都为自然数，而且i、j、k均小于N，N小于10000；

将修正后的连续性方程、电流密度方程及泊松方程分别进行离散化处理，并将离散化的空穴电流密度、电子电流密度分别代入到离散化的空穴连续性方程、电子连续性方程中，得到对应空穴、电子的三对角元素方程组的标准差分形式，且进一步与离散化的泊松方程相结合，得到离散化处理后的方程组。

3.如权利要求1所述的宽禁带半导体异质结渡越时间二极管噪声的检测方法，其特征在于，所述宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的结构参数包括异质结面积、漂移区宽度、雪崩区宽度。

4.如权利要求1所述的宽禁带半导体异质结渡越时间二极管噪声检测方法，其特征在于，所述被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的稳态性能参数包括空穴或电子分布、空穴或电子电流密度分布，以及峰值电场强度、击穿电压、雪崩电压、最大雪崩产生率、最大隧穿产生率、直流功率。

5.如权利要求1所述的宽禁带半导体异质结渡越时间二极管噪声检测方法，其特征在于，所述被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的交流性能参数包括二极管负阻、电导、电纳。

6.如权利要求1所述的宽禁带半导体异质结渡越时间二极管噪声检测方法，其特征在于，所述被测宽禁带半导体异质结渡越时间二极管的噪声参数包括噪声场强分布、单位带宽的均方噪声电压、噪声测度。