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申请/专利权人：西安建筑科技大学

摘要：本发明涉及半导体分析技术领域，具体公开了一种通用坐标系下非傅里叶声子瞬态热输运模拟方法及设备，方法包括：获取通用坐标系下的梅拉系数值；根据待分析半导体的立体结构确定非傅里叶瞬态热输运模型的几何尺寸及空间步长；获取待分析半导体的热属性参数及界面声子散射特征，并基于热属性参数及界面声子散射特征计算得到有效导热系数；根据梅拉系数值构建通用坐标系下的非傅里叶声子瞬态热输运模型；根据有效导热系数构建界面条件方程，并对非傅里叶声子瞬态热输运模型求解，得到当前瞬态模拟的温度与热流分布数据。本发明适用于任意形状的半导体器件的非傅里叶声子热输运模拟分析，相比于傅里叶模拟方法，本发明可靠性更高、准确性更强。

主权项：1.一种通用坐标系下非傅里叶声子瞬态热输运模拟方法，其特征在于，包括步骤：获取通用坐标系下的梅拉系数值H1,H2,H3；根据待分析半导体的立体结构确定非傅里叶瞬态热输运模型的几何尺寸及空间步长；获取待分析半导体的热属性参数及界面声子散射特征，并基于所述热属性参数及所述界面声子散射特征计算得到有效导热系数；根据所述梅拉系数值构建通用坐标系下的非傅里叶声子瞬态热输运模型；根据所述热属性参数确定非傅里叶声子瞬态热输运模型的计算时间及时间步长；根据所述有效导热系数构建界面条件方程，并依照所述计算时间及所述时间步长对所述非傅里叶声子瞬态热输运模型求解，得到当前瞬态模拟的温度与热流分布数据；根据待分析半导体的立体结构确定非傅里叶瞬态热输运模型的几何尺寸及空间步长，包括：根据待分析半导体的版图数据获取其几何结构特征；基于几何结构特征中不同分层结构的数据生成待分析半导体的三维立体图；根据所述三维立体图中待分析半导体的几何尺寸以及设定的计算要求确定非傅里叶瞬态热输运模型的空间步长；其中，所述计算要求包括模拟分析时的计算量以及计算精度；所述空间步长包括空间坐标以及特征长度L；所述热属性参数包括导热系数κ、体积热容C、声子R散射的弛豫时间τR、声子N散射的弛豫时间τN、声子的平均自由程Λ以及界面热阻RTBR；所述界面声子散射特征由Cw＝21+p1-p表示；其中，Cw为镜面反射系数，p为粗糙度；基于所述热属性参数及所述界面声子散射特征计算得到有效导热系数包括：所述有效导热系数为其中，Kn为克努森数，Kn＝LΛ。

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