三角網格與梯形網格應用於半導體元件之模擬與分析

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黃思皓(Sih-Hao Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

三角網格與梯形網格應用於半導體元件之模擬與分析
(Analysis and Simulation of Semiconductor Devices by Triangular and Trapezoidal Meshes in Cylindrical Coordinate)

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摘要(中)

本文使用以極座標為主的梯形網格與三角網格來模擬PN二極體，其中三角網格有鈍角與銳角兩種網格，它們各自有不同的等效電路模型，利用兩種三角網格來模擬二極體，並與梯形網格比較，驗證其結果與用梯形網格模擬時相近，更加確定本文所開發之三角網格的精確性。此外，針對梯形網格無法直接從原點開始定義的問題，本文最後有做一種結合梯形與三角形等效電路的混合網格來模擬圓柱接面，不但成功佐證其結果與梯形網格接近，同時因為此技術之突破，可使用三角網格取代梯形網格，並應用於任意接面的元件模擬。

摘要(英)

The goal of the thesis is to develop the triangular mesh in polar coordinate system, verifying it has the similar characteristic as trapezoidal mesh. There are two equivalent circuit models of triangular mesh, one is acute, and the other is obtuse. According to the result of diode simulation, the property of triangular mesh is close to trapezoidal one, making sure that the mesh is accurate enough to simulate the diode. In the end, we develop a new mesh consists of trapezoidal and triangular meshes, improving the problem that the device can’t be simulated from origin by trapezoidal mesh. The error between mixed mesh and trapezoidal mesh is smaller than five percent, proving they are alike in the same cylindrical junction. The technology can be applied to arbitrary semiconductor junction, defining every region by different meshes to optimize the device.

關鍵字(中)

★ 三角網格
★ 混合網格
★ 鈍角
★ 銳角

關鍵字(英)

★ triangular mesh
★ mixed mesh
★ obtuse
★ acute

論文目次

摘要　　　　　　 i
Abstract i
誌謝　　　　　　 ii
圖目錄　　　　　　 iv
表目錄　　　　　　 vi
第一章緒論　　　　　　 1
1-1 研究動機　　　　　　 1
1-2 論文架構　　　　　　 1
第二章二維網格建立與比較　　　　　　 2
2-1 二維網格方程之建立　　　　　　 2
2-2 帕松方程等效電路模型　　　　　　 3
2-3 連續方程等效電路模型　　　　　　 6
2-4 各種網格分析 8
2-5 網格分析總結　　　　　　 10
第三章三角網格結構與PN二極體模擬　　　　　　 11
3-1 三角化梯形網格定義　　　　　　 11
3-2 以三角化梯形網格模擬PN二極體順偏特性　　　　　　 15
3-3 以三角化梯形網格模擬PN二極體逆偏特性　　　　　　 16
3-4 三角網格模擬總結　　　　　　 21
第四章混合型三角梯形網格與PN二極體模擬 22
4-1 混合型網格與梯形網格掺雜範圍比較　　　　　　 22
4-2 零偏壓下混合型網格與梯形網格之PN二極體模擬　　　　　　 26
4-3 逆偏壓下混合型網格與梯形網格之PN二極體模擬　　　　　　 31
4-4 混合型網格之應用　　　　　　 38
4-5 混合型網格總結　　　　　　 40
第五章結論 41
參考文獻　　　　　　 42
附錄A 常用的物理常數 43

參考文獻

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指導教授

蔡曜聰

審核日期

2013-7-3

推文