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姓名	白佳宏(Chia-hung Pai)  查詢紙本館藏	畢業系所	電機工程學系在職專班
論文名稱	三維撞擊游離模型之開發與其在球PN接面崩潰模擬之應用 (Development of 3D impact-ionization model and its applications to breakdown simulation of spherical PN junction.)
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摘要(中)	本篇論文中，我們藉由加入離子衝撞游離模型於三維元件模擬器內，來模擬半導體元件內部載子雪崩崩潰之現象。首先我們利用Poisson’s equation 和電子與電洞的連續性方程式，模擬三維半導體元件的載子產生與復合特性。接著我們再討論整體三維模擬器的程式流程還有帶寬(BW)的原理。再者為了實現三維模擬器讓時間更有效率，敘述如何選擇整體參數設定，緊接著討論三維在二維上的驗證。最後再顯示出三維模擬器的崩潰結果。確定無誤後，接著我們繼續探討不同擴散半徑對於崩潰電壓的影響。
摘要(英)	In this thesis, we design a 3-D device simulator which includes the impact-ionization model to simulate the breakdown phenomenon of avalanche. First, we use Poisson’s equation, electron continuity equation and hole continuity equation to simulate 3-D device recombination rate and generation rate, and then we discuss the theorems, which include 3-D device simulator program flow chart and Band-Width property. In order to optimize efficiency in 3-D device simulation, we describe how to choose simulation parameters. After that, we discuss to prove 3-D device on 2-D stage. Finally, show the breakdown result of 3-D device simulator. After confirmation, we discuss the breakdown voltage effect on different diffusion radii.
關鍵字(中)	★ 三維元件模擬器 ★ 帶寬的原理 ★ 雪崩崩潰	關鍵字(英)	★ Band-Width property ★ breakdown phenomenon ★ 3-D device simulator
論文目次	摘要I ABSTRACTII 目錄III 圖目錄IV 表目錄VI 第一章 簡介1 第二章 三維元件模擬架構及方式3 2-1. 三維等效電路及衝撞游離模擬電路3 2-2. 三維等效電路元件模擬方法10 2-3. 三維等效模擬程式開發流程和帶寬探討13 第三章 三維元件模擬參數分析與驗證19 3-1. 以模擬萃取三維元件所需之參數設定19 3-2. 兩格點的三維模擬23 3.2.1 X方向僅有兩格點的三維模擬24 3.2.2 Y方向僅有兩格點的三維模擬26 3.2.3 Z方向僅有兩格點的三維模擬27 第四章 三維元件崩潰特性模擬與擴散半徑分析31 4-1. 三維元件崩潰特性模擬31 4-2. 不同擴散半徑之崩潰電壓比較34 第五章 結論37 參考文獻39
參考文獻	[1] P. C. H. Chan and C. T. Sah, “Exact Equivalent Circuit Model for Steady-state Characterization of Semiconductor Devices with Multiple-Energy-Level Recombination Centers,” IEEE Transactions Electron Devices, vol. ED-26, no. 6, pp. 924-936, 1979. [2] C. C. Chang, C. H. Huang, J. F. Dai, S. J. Li, and Y. T. Tsai, “3-D numerical device simulation including equivalent-circuit model,” IEDMS, 2002. [3] M. Shur, “Introduction to Electronic Devices,” Chapter 3, John Wiley & Sons Inc.,1996. [4] E. S. Yang, “Microelectronic Devices,” Chapter 5, McGraw-Hill, 1988. [5] S. Selberherr, “Analysis and Simulation of Semiconductor Devices,” Springer-Verlag, New York, pp. 111-112, 1984. [6] V. I. Smirnov, “A Course of Higher Mathematics,” Chapter 5, Oxford New York, 1964. [7] L. W. Nagel, “SPICE2：A computer to simulate semiconductor circuit,” Univ. California Berkeley, ERL Memo ERL-M520, 1975. [8] D. M. Bressoud, “Appendix to A Radical Approcch to Real Analysis,” 2nd edition, 2006 [9] S. M. Sze, G. Gibbons, “Effect of Junction Curvature on Breakdown Voltage in Semiconductors,” Solid State Electronics, Vol 9, pp. 831-845, 1966. [10] B. J. Baliga, “Power Semiconductor Devices,” PWS publishing Company, Boston, 1996.. [11] G. A. Beck, “ The Breakdown Voltage of Unguarded and Field Plate Guarded Silicon Detector Diodes,” Solid-state Electronics, vol. 45, pp. 183-191, 2001.
指導教授	蔡曜聰(Yao-tsung Tsai)	審核日期	2011-7-5
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