4.1.3 Generations- und Rekombinationsmodelle



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4.1.3 Generations- und Rekombinationsmodelle

 

Neben dem in Kap. 3.3 beschriebenen Modell für die Rekombination über tiefe Störstellen bietet MINIMOS auch noch die Möglichkeit, die Stoßionisation, thermische Generation und Rekombination in der Simulation zu berücksichtigen.

Für die Stoßionisation wird die Formulierung nach Chynoweth [9] verwendet,

 

wobei die Ionisationskoeffizienten

 

vom elektrischen Feld in Richtung des Stromflusses und einem kritischen Feld , das eine Abhängigkeit vom Abstand zur Halbleitergrenzfläche aufweisen kann, abhängig sind.

Diese Tiefenabhängigkeit des kritischen Feldes

 

wurde für die Modellierung der Stoßionisation in Silizium vorgeschlagen und auch experimentell bestätigt [81]. Experimentelle Daten für eine Tiefenabhängigkeit der Ionisationskoeffizienten in GaAs liegen meines Wissens noch nicht vor.

Weiters bietet das Programm die Möglichkeit, die Rekombination über Störstellen mittels einer durchschnittlichen Rekombinationsrate zu berücksichtigen, wobei hier als Lage der Störstellen das intrinsische Ferminiveau angenommen wird, und die Einfangraten durch die Angabe von Lebensdauern spezifiziert werden.

 

Darüberhinaus besteht noch die Möglichkeit, an Grenzflächen unterschiedliche Parameter für diesen Rekombinationsmechanismus zu verwenden. In diesem Fall können Oberflächenrekombinationsgeschwindigkeiten spezifiziert werden.

 

Hier bezeichnet die Dirac'sche Stoßfunktion und die Grenzfläche.

Der letzte Rekombinationsmechanismus, der in der Simulation berücksichtigt werden kann, ist die direkte Rekombination zwischen Leitungs- und Valenzband, die Augerrekombination .

 

Tab. 4.1 zeigt eine Zusammenstellung der in MINIMOS für GaAs verwendeten Defaultwerte der Generations- und Rekombinationsparameter. Die Werte für die Ionisationskoeffizienten stammen aus [84]. Die Werte für die Augerkoeffizienten bewegen sich laut [12] in der Größenordnung von . Die Werte für und wurden von Silizium übernommen.

  
Tabelle 4.1: Generations- und Rekombinationsparameter in GaAs



Martin Stiftinger
Fri Oct 14 19:00:51 MET 1994