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摘要：本发明公开了一种半导体器件微观宏观一体化载流子输运建模仿真方法，是从非平衡格林函数方法与漂移扩散输运方程出发，研究漂移扩散与量子输运共存器件中的载流子输运特性，用于评估器件电流‑电压关系、载流子分布等性能指标。包括：1将器件区域按照尺寸或是否具有量子效应划分为量子输运区域与漂移扩散输运区域；2使用非平衡格林函数方法对器件的量子输运区域作量子输运仿真，得到量子输运区域电流密度；3将漂移扩散输运方程与量子输运电流密度结合并求解，获取整个器件载流子输运特性，分析仿真结果，实现漂移扩散与量子输运共存器件性能评估。本发明提供的方法在微观宏观一体化电子器件、光通信与光伏领域具有重要应用价值。
主权项：1.一种半导体器件微观宏观一体化载流子输运建模仿真方法，其特征在于，所述半导体器件为漂移扩散与量子输运共存器件，该方法基于非平衡格林函数方法与漂移扩散输运模型共同实现，包括：根据器件结构尺寸或是否具有量子效应，将器件建模为量子输运区域与漂移扩散输运区域；针对量子输运区域，使用非平衡格林函数方法计算哈密顿量、格林函数、自能矩阵、透射系数，并最终计算量子输运电流密度；将得到的量子输运电流密度与所述漂移扩散输运区域的漂移扩散输运方程相结合得到量子输运修正的漂移扩散输运方程，并采用数值方法在空间步上进行离散并求解，得到整个器件的载流子输运特性；所述求解具体包括：采用有限元或有限体积法，将电势与电流密度对空间的偏导数离散为差分格式，对每个子单元构建其矩阵方程，并按照节点索引装配所有的子单元矩阵形成全局矩阵并施加边界条件，欧姆接触的边界条件设置方法为将边界节点的载流子浓度与电势设为固定值，随后非线性全局矩阵方程组需要使用牛顿迭代法进行求解，计算雅可比矩阵与残差矩阵，不断迭代至收敛。
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百度查询： 浙江大学 半导体器件微观宏观一体化载流子输运建模仿真方法
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