A two dimensional numerical analysis program, called SOMOS(two-dimensional numerical Simulation of MOS transistors), has been developed for the simulation of the MOSFET with both small and large values of channel length at various bias conditions. The finite difference approximation of the fundamental equations are formulated using Newton's method for Poisson's equation and the divergence theorem for the continuity equation.
For the solution of the linearized equations SOR(Successive Over Relaxation) method and Gummel's algorithm have been employed.
The total simulation time for one operating point is within 30 sec. to 4 min. on a VAX 11/780 computer depending on bias values.
The nonuniform mesh is generated and refined, if necessary, automatically and accounts for bias values and the potential distribution. Some D.C physical quantities such as potential, mobility and carrier distributions were displayed by the surface plotting program.
수치해석 방법에 의한 2차원적인 MOS Transistor 의 시뮬레이션에 관한 연구
다양한 채널 길이와 임의의 인가전압하의 MOS 소자를 시뮬레이션하기 위한 프로그램 (SOMOS) 을 제작하였다.
Poisson 의 방정식에 대하여는 Newton 방법을, 그리고 연속방정식에 대하여는 발산정리를 이용하여 기본 수식들에 대한 유한차등법 (FDM)에 따른 수식을 전개하였다.
선형화된 수식의 해는 SOR 방법과 Gummel 의 알고리즘을 이용하여 구했다.
하나의 동작상태의 소자를 시뮬레이션 하기위한 시간은 VAX 11/ 780 컴퓨터를 사용했을때 인가전압 상태에 따라 30초내지 4분정도가 소요되었다.
인가 전압과 전위분포에 따라 자동적으로 생성되는 그리드는 비균일한 간격을 갖으며 필요에 따라 자동적으로 개선된다.
전위분포나 이동도 또는 전하 분포등의 물리적인 양들을 3차원적으로 나타내었다.
