自热计算与电路仿真技术方案及软件
2025-02-14 14:45
No.1339970809028157440
技术概要
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本技术方案涉及电路仿真领域,提供了一种电子器件自热计算与电路仿真的新方法及其计算机程序产品。该方法通过获取电子器件的热模型和参数,结合实时温度数据,实现精确的自热计算和电路仿真,提升仿真精度和效率。
背景技术
半导体器件在工作过程中产生的焦耳热导致其局部温度上升的现象被称为自热效应。例如,在场效应晶体管中,由于外部施加的源漏电压,使得器件的沟道和漏端区域会产生了强烈的电场,在这种电场的影响下,载流子加速移动并漂移到漏端形成器件电流。然而,载流子漂移过程中不可避免地与晶格振动产生的声子发生碰撞,从而导致晶格温度上升。由于载流子输运过程自然伴随自热效应,因此器件的自热效应无法完全消除,只能通过结构或工艺的改进进行自热效应的抑制。 对此,在半导体器件集成密度快速增加的情况下,快速并准确地评估器件的自热效应对器件乃至电路级别的性能影响,成为了电路热管理中的关键问题。其中,电路级别的自热仿真包括分析器件在工作条件下的稳态自热温度与瞬态自热升温或降温等。 目前的技术方案中,通常是基于器件的子电路来对器件进行自热计算,即提取出器件的热阻与热容等热参数后,为电路的每个器件都额外创建新的子电路进行仿真,然后根据器件当前的多个电参数由温度公式来实时的计算每个器件的自热,而基于子电路进行实时自热计算不仅计算量大,效率较低,且这些新引入的子电路会在电路中引入热节点,往往会导致严重降低电路仿真的速度。对此,还需要提出新的技术方案。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
张立宁  李宇  陈思豪  王润声  黄如
技术所属: 北京大学深圳研究生院
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