[发明专利]计算场效应晶体管沟道表面静电势自洽解的方法及装置

权利要求书

1.一种计算场效应晶体管沟道表面静电势自洽解的方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于预设栅电容方程，取所述预设栅电容方程的零温极限，得到静电势零温极限精确解析解；

基于所述静电势零温极限精确解析解，代入含温度展宽系数软化函数，得到一般温度静电势逼近解；

对预设大范围内的一般温度静电势逼近解进行软化系数向量优化，得到优化系数向量映射，以取所述优化系数向量映射的线性近似作为生成任意温度初始解的种子，计算漏源电流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设栅电容方程为：

F_T：＝C_ox(ψ-V_GS-V_FB)+q(n-p+N_i)＝0，

其中，F_T为场效应晶体管的栅电容方程残差函数，C_ox为栅极介质层电容的单位面电容密度，ψ为表面静电势，V_GS为栅源偏压，V_FB为平带电压，q为元电荷量，n为电子载流子浓度，p为空穴载流子密度，N_i为电离杂质密度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静电势零温极限精确解析解的计算公式包含：

其中，为零温极限下场效应晶体管约化表面静电势，公式中的函数因子z_e和z_h定义为

其中，Θ为阶跃函数，Λ为斜坡函数，为约化电子准费米能级，为约化空穴准费米能级，D_e为导带电子的能量态密度分布函数，D_h为价带空穴的能量态密度分布函数，C_ox为栅极介质层电容的单位面电容密度，q为元电荷量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一般温度静电势逼近解的计算公式包含：

其中，为一般温度约化静电势试探函数，为约化电子准费米能级，为约化空穴准费米能级，D_e为导带电子的能量态密度分布函数，ζ_e为零温极限下函数因子z_e的变体，D_h为价带空穴的能量态密度分布函数，ζ_h为零温极限下线性函数因子z_h的变体，C_ox为栅极介质层电容的单位面电容密度，q为元电荷量。

5.一种计算场效应晶体管沟道表面静电势自洽解的装置，其特征在于，包括：

第一解析模块，用于基于预设栅电容方程，取所述预设栅电容方程的零温极限，得到静电势零温极限精确解析解；

第二解析模块，用于基于所述静电势零温极限精确解析解，代入含温度展宽系数软化函数，得到一般温度静电势逼近解；

计算模块，用于对预设大范围内的一般温度静电势逼近解进行软化系数向量优化，得到优化系数向量映射，以取所述优化系数向量映射的线性近似作为生成任意温度初始解的种子，计算漏源电流。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预设栅电容方程为：

F_T：＝C_ox(ψ-V_GS-V_FB)+q(n-p+N_i)＝0，

其中，F_T为场效应晶体管的栅电容方程残差函数，C_ox为栅极介质层电容的单位面电容密度，ψ为表面静电势，V_GS为栅源偏压，V_FB为平带电压，q为元电荷量，n为电子载流子浓度，p为空穴载流子密度，N_i为电离杂质密度。