Monte Carlo Device Simulation: Full Band and Beyond

شبیه سازی مونت کارلو در حال حاضر یک روش به خوبی تثبیت شده برای مطالعه دستگاه های نیمه هادی است و به ویژه برای برجسته کردن مکانیسم های فیزیکی و کاوش خواص مواد مناسب است. جای تعجب نیست که هر چه خواص مواد به طور کامل در شبیه سازی ساخته شده باشد، تا استفاده از ساختار باند کامل، روش قدرتمندتر است. در واقع، اکنون به طور فزاینده ای آشکار می شود که پدیده هایی مانند اثرات الکترون داغ مربوط به قابلیت اطمینان در ماسفت ها را نمی توان بدون استفاده از باند کامل مونت کارلو به طور رضایت بخشی درک کرد. بنابراین، شبیه ساز IBM DAMOCLES نقطه عطفی با اهمیت زیادی را نشان می دهد. DAMOCLES مجموع تجربه مدل‌سازی دستگاه مونت کارلو در گذشته را خلاصه می‌کند و با قابلیت‌ها و فرصت‌های آن به آینده‌ای دور دست می‌یابد. بنابراین، این کتاب با شرح شبیه ساز IBM آغاز می شود. فصل دوم مقدمه‌ای پیشرفته بر مبنای فیزیکی شبیه‌سازی‌های مونت کارلو و چشم‌اندازی درباره اینکه چرا اثرات پیچیده مانند گسترش برخورد و اثرات میدان درون برخوردی می‌توانند مهم باشند و چگونه می‌توانند در شبیه‌سازی‌ها گنجانده شوند، ارائه می‌کند. ارجاع به مقدمه اولیه کتاب. فصل سوم مواد ductory را می‌توان در سرتاسر یافت، یک رابطه معمولی شبیه‌سازی‌های مونت کارلو با داده‌های تجربی را توصیف می‌کند و یک مشکل عمده را نشان می‌دهد، تعداد زیادی پتانسیل تغییر شکل مورد نیاز برای شبیه‌سازی انتقال در کل منطقه بریلوین. فصل چهارم به بسط های احتمالی بیشتر رویکرد مونت کارلو و ظرافت های برهمکنش الکترون-الکترون می پردازد.

Monte Carlo simulation is now a well established method for studying semiconductor devices and is particularly well suited to highlighting physical mechanisms and exploring material properties. Not surprisingly, the more completely the material properties are built into the simulation, up to and including the use of a full band structure, the more powerful is the method. Indeed, it is now becoming increasingly clear that phenomena such as reliabil­ ity related hot-electron effects in MOSFETs cannot be understood satisfac­ torily without using full band Monte Carlo. The IBM simulator DAMOCLES, therefore, represents a landmark of great significance. DAMOCLES sums up the total of Monte Carlo device modeling experience of the past, and reaches with its capabilities and opportunities into the distant future. This book, therefore, begins with a description of the IBM simulator. The second chapter gives an advanced introduction to the physical basis for Monte Carlo simulations and an outlook on why complex effects such as collisional broadening and intracollisional field effects can be important and how they can be included in the simulations. References to more basic intro­ the book. The third chapter ductory material can be found throughout describes a typical relationship of Monte Carlo simulations to experimental data and indicates a major difficulty, the vast number of deformation poten­ tials required to simulate transport throughout the entire Brillouin zone. The fourth chapter addresses possible further extensions of the Monte Carlo approach and subtleties of the electron-electron interaction.