MINIMOS löst die diskreten stationären Halbleitergleichungen der erweiterten Drift-Diffusionsnäherung (vgl.Kap. 3.1) auf einem nichtäquidistanten Rechteckgitter. Das Simulationsgebiet ist daher immer ein Rechteck oder ein Quader. Die Grenzlinien bzw. Grenzflächen zwischen verschiedenen Materialien (Halbleiter-Kontakt, Halbleiter-Isolation, Kontakt-Isolation) müssen allerdings nicht mit Gitterlinien übereinstimmen. Dadurch wird die Simulation nichtplanarer Strukturen - ein wichtiger Punkt für `recessed gate' oder `T-gate' MESFETs - ermöglicht. Um in diesem Fall die diskreten Halbleitergleichungen zu gewinnen, wird die Boxintegrationsmethode verwendet [17][77][86].
Für die Lösung des daraus resultierenden nichtlinearen Gleichungssystems wird der Gummel-Algorithmus verwendet, wobei die diskrete Poissongleichung und die diskretisierten Kontinuitätsgleichungen für Elektronen und Löcher einzeln hintereinander in einer Schleife bis zur Konvergenz des Gesamtsystems gelöst werden [45][77].
Für die Lösung der einzelnen linearen Gleichungssysteme stehen verschiedene
Methoden zur Verfügung, deren optimale Einsatzbereiche einerseits vom Rang
des linearen Gleichungssystems, andererseits von der Architektur des verwendeten
Computers abhängen. In diesem Zusammenhang sei auf die umfangreiche Literatur
zu diesem Thema verwiesen [21][24][64][67].
Für die zweidimensionale Simulation auf einem skalaren
Computer mit typischen Gittergrößen von einigen tausend Punkten
hat sich für die Lösung der diskreten Poissongleichung ein iterativer
Algorithmus, die Methode
der konjugierten Gradienten, als optimal erwiesen. Für die diskreten
Kontinuitätsgleichungen ist in diesem Falle die Gaußsche Elimination in
Verbindung mit einem Umordnungsalgorithmus am effizientesten.
Sowohl auf Vektorcomputern als auch auf massiv parallelen Systemen sind
auch für die diskreten Kontinuitätsgleichungen iterative Methoden überlegen.
Bei den linearen Gleichungssystemen in der
dreidimensionalen Simulation, wo sich die Anzahl der Gitterpunkte zwischen
und
bewegt, sind nur mehr iterative Methoden, sowohl für
die diskrete Poissongleichung als auch für die diskreten
Kontinuitätsgleichungen, effizient einsetzbar.
Einen Vergleich verschiedener Lösungsmethoden findet man in [29].