[发明专利]一种RSD芯片电流密度分布计算方法

摘要

本发明提供了一种RSD芯片电流密度分布计算方法，属于半导体技术领域。它解决了现有技术难于对RSD芯片二维电流密度分布进行计算等技术问题。一种RSD芯片电流密度分布计算方法，其特征在于，本计算方法为离散化方法，其方法步骤如下步骤一、从RSD取出宽度为H、长度为RSD芯片直径D的部分芯片；步骤二、将步骤一部分芯片离散化为N个小RSD单元排成单列；步骤三、将步骤二小RSD单元内部按照理想器件处理，即内部的Wn参数分布完全一样，预充及正向导通电流密度分布均匀；步骤四、对小RSD单元的电流进行计算。本发明具有算法简单、准确等优点。

主权项

一种RSD芯片电流密度分布计算方法，其特征在于：所述的方法为离散化方法，其方法步骤如下：步骤一、从RSD取出宽度为H、长度为RSD芯片直径D的部分芯片；步骤二、将步骤一所述的部分芯片离散化为N个小RSD单元排成单列；步骤三、将步骤二所述的小RSD单元内部按照理想器件处理，即内部的Wn参数分布完全一样，预充及正向导通电流密度分布均匀；步骤四、所述小RSD单元的电流计算公式：RSD脉冲放电电路的主回路参数如下：回路总电感为L，放电电容为C0，回路总电阻为R，U为电容C0的电压，主回路电流，itotal(t)=UωLe-δtsin(ωt)---(1)]]>式中，预充阶段的电压及电流密度计算：RSD电压降UR=Wn2JF(t)μp[(bQN)-1-13QR(t)(bQN)-2],t<tR---(2)]]>式中，QN＝qNdWn，采用梯形法计算积分QR(t)|t＝(n+1)dt，代入式(2)，方程变换为以JF(t)为自变量的二元一次方程，求解得到N个小RSD单元的总电流：itotal(t)|t=(n+1)dt=J(t)|t=(n+1)dtArsd=Arsd1NΣ1N12D-D2-4EV/Wn2μpE---(3)]]>式中，D＝(bQN)‑1‑(bQN)‑2QR(t)|t＝ndt/3，E＝(bQN)‑2dt/3，V＝UR|t＝(n+1)dt，Arsd为小RSD单元的面积，J|t＝(n+1)dt为t＝(n+1)dt时刻的电路方程计算得到的RSD芯片总电流密度；正向导通阶段的RSD单元电压及电流密度计算：磁开关饱和后，RSD电压降UF=23Wn2JF(t)μpbQNQR,tR<t<t2---(4)]]>式中，正向导通后，RSD电压降UF=23Wn2JF(t)μpbQNQF(t),t>t2---(5)]]>式中，t＝(n+1)dt时，整理得到式中，采用梯形法计算积分QF(t)，(6)变换为以JF(t)为自变量的二元一次方程，求解得到N个小RSD芯片的总电流密度：itotal(t)|t=(n+1)dt=J(t)|t=(n+1)dtArsd=Arsd1NΣ1N12V(Vdt+(Vdt)2+4K2Q)K2,t>t2---(7),]]>其中，p(x,t)剩余等离子体的浓度，Ndn基区的掺杂浓度，b＝μn/μp弱电场中电子与空穴迁移率的比值，J(t)流过等离子体电流的密度，Wn n基区宽度；步骤五、步骤四中所述的非线性方程(3)、(7)采用近似牛顿法求解。