Die folgende Bauteilsimulation der Selbsterwärmung soll den Einfluß bestimmter thermischer Annahmen veranschaulichen. Dabei spielt sowohl die Form des Bauteils eine Rolle als auch die Dicke der Oxidschicht. Bei den Simulationen sind alle thermischen Kontakte auf 300K spezifiziert. Die Simulationen sollen nicht die absolute Bauteiltemperatur angeben, sondern nur die maximale Temperaturüberhöhung. Bei allen Simulationen ist die Source- und Substratspannung auf 0V gesetzt. Drain- und Gatespannung sind mit 5V angenommen. Die elektrisch aktive Schicht beträgt 90nm.
Die erste Bauteilsimulation geht davon aus, daß ausschließlich Source-, Drain- und Substratkontakt auf 300K gesetzt sind. Der Gatekontakt bildet eine NEUMANN-Randbedingung, d.h es fließt keine Wärme über den Kontakt ab. Weiters ist die Dicke der vergrabenen Oxidschicht mit angenommen. Die Temperaturverteilung des Kristallgitters ist in Abbildung 3.17 gezeigt. Die Temperaturüberhöhung des Bauteils beträgt in diesem Betriebszustand um die 200K. Der simulierte Drainstrom beträgt .Haupteinfluß auf die starke Überhöhung hat der fehlende thermische Kontakt des Gate. Zu ähnlichen Simulationsergebnissen kommen auch die Autoren von [76].
In der zweiten Simulation ist der Gatekontakt ebenfalls auf 300K gesetzt. Die Dicke der vergrabenen Oxidschicht beträgt wieder . Die Temperaturverteilung ist in Abbildung 3.18 gezeigt. Der simulierte Drainstrom beträgt dabei und liegt deutlich über der ersten Simulation. Dies ist auf die reduzierte Beweglichkeit bei hohen Temperaturen zurückzuführen. Die Temperaturüberhöhung des Bauteils beträgt in diesem Betriebszustand nur noch 39.5K. Allerdings bleibt die Frage offen, inwieweit man den Gatekontakt auf diese Art thermisch spezifizieren kann. Dies hängt nicht zuletzt vom Gesamtprozeß des Bauteils ab. Aus der Abbildung 3.18 erkennt man, daß der thermische Gatekontakt den Hauptanteil der Wärme abführt. An der sourceseitigen Gatekante ist die Bauteiltemperatur wesentlich geringer als an der drainseitigen Gatekante. Von den Gatekanten zum Source- bzw. Drainkontakt ist der Temperaturverlauf nahezu linear. Dies deutet darauf hin, daß der Source - Drainabstand ebenfalls für die Temperaturüberhöhung verantwortlich ist.
In der letzten Simulation dieses Bauteils, die in Abbildung 3.19 gezeigt ist, ist der Abstand Source-Drain von auf verkürzt. Weiters ist die Dicke der vergrabenen Oxidschicht von auf reduziert. Dadurch wird ein Teil der Wärme über die vergrabenen Oxidschicht zum Substrat abgeleitet. Die Temperaturüberhöhung des Bauteils beträgt in diesem Betriebszustand nur noch 25K. Der Strom ISD ist etwas höher als in der zweiten Simulation.