Studiehandboken 06/07 del 4 - KTH

KTH Studiehandbok Studiehandbok 2006-2007
2B1248 Simulering av halvledarkomponenter
Poäng/KTH Credits 5
ECTS-poäng/ECTS Credits 7.5
Kursnivå/Level
D
Betygsskala/Grading, KTH U, 3, 4, 5
ECTS-betygsskala/Grading, ECTS
A-F
Villkorligt valfri för/Conditionally Elective
for
ESEL(IT4), MEBI(ME3, ME4), MEEL(ME3),
MEFO(ME4), TNELM1
Valfri för/Elective for
BIOE(E4), ELNI(E4), MIEL(F4),
TI12(TTITM1)
Språk/Language
Engelska / English
Kurssida/Course Page
http://www.it.kth.se/courses/2B1248
Simulation of Semiconductor
Devices
Kursansvarig/Coordinator
Carl-Mikael Zetterling,
bellman@imit.kth.se
Tel. 08-790 43 44
Kursuppläggning/Time Period 2
Föreläsningar 24 h
Lab 32 h
Kortbeskrivning
Kursen ger fördjupad kunskap i simulering av halvledarfysik för avancerade
elektroniska komponenter för alla tillämpningar. Realiserandet av
halvledarekvationerna och deras lösning med finita element-metoden och
finita volym-metoden förklaras ingående.
Mål
Studenten ska efter genomgången kurs kunna
• analysera randvillkor
• analysera diskretisering i en och två dimensioner
• analysera halvledarkomponenters funktion
• konstruera geometrier för fysikaliska problem
• använda datorprogram för att lösa enkla problem
• använda datorprogram för lösning av partiella differentialekvationer
• använda datorprogram för att simulera halvledarkomponenter
Med analysera menas att härleda och beräkna värden från samband givna i
kursboken.
Kursinnehåll
Grunder i elektromagnetism och dess numeriska analys. Transportfenomen
och dess numeriska analys. Diskretisering i en och två dimensioner.
Halvledarekvationerna. Numerisk lösning av partiella differentialekvationer
med finita element-metoden och finita volym-metoden. Tillämpningar på
komponenter: p-n dioder, MOSFET, krafthalvledare. Blandad krets- och
komponent-simulering. Kinetiska transport modeller och Monte Carlosimulering.
Förkunskaper
En grundläggande kurs i halvledarkomponenter eller halvledarfysik samt en
kurs i elektromagnetisk fältteori.
Kursfordringar
Inlämningsuppgifter och ett individuellt datorsimulerings-projekt. (ANN1; 5
p)
Kurslitteratur
Meddelas senare.
Abstract
This course gives an in-depth
knowledge in simulation of device
physics for advanced semiconductor
devices for all application areas. The
implementation of the semiconducor
equations and the solution using the
finite element method and the finite
volume method is explained.
Aim
After the course, the student should be
able to
• analyse boundary conditions
• analyse discretization in one
and two dimensions
• analyse semiconductor
device operation
• design geometries for
physical problems
• use computer tools to solve
simple problems
• use computer tools to solve
partial differential equations
• use computer tools to
simulate semiconductor devices
With analyse is meant to derive relations
and calculate from equations given in
the textbook.
Syllabus
Fundamentals of electromagnetism and
its numerical analysis. Transport
phenomena and their numerical analysis.
Discretization in one and two
dimensions. The semiconductor
equations. Numerical solution of partial
differential equations using the finite
element method and the finite volume
method. Applications to devices: p-n
junction diodes, MOSFETs, power
semiconductor devices. Mixed-mode
simulations. Kinetic transport models
and Monte Carlo simulation.
Prerequisites
A basic course in semiconductor devices
or semiconductor physics and a course
in electromagnetic field theory.
Requirements
Homework assignments and one
individual computer simulation project.
(ANN1; 5 credits)
Required Reading
To be announced later.
600
ICT Skolan för informations- och kommunikationsteknik