学生实验报告（5）运行数据结果保存语句（log），输出结构结果保存语句log 是用来将程序运行后所计算的所有结果数据保存到一个以log为扩展名结尾的文件中的一个语句。
从solve 语句中运算后所得到的结果都会保存在其中。
log outf=diodeex05.log（6）solve 语句,以一定的方式给PN 结外加偏压，将阳极电压从-0.25 提升至-10，间隔为-0.25。
solve vanode=-0.25 vstep=-0.25 vfinal=-10 name=anode（7）保存和绘画IV 曲线图。
tonyplot diodeex05.log -set diodeex05_log.set（8）参数提取语句（extract）,根据log 文件获得器件电学参数。
extract init infile="diodeex05.log"extract name="bv" x.val from curve(v."anode",abs(i."anode")) wherey.val=1e-10extract name="leakage" y.val from curve(v."anode",abs(i."anode")) wherex.val=-24.改变器件工艺条件参数（扩散温度﹑热退火时间﹑离子注入角﹑离子注入能量﹑离子注入浓度等），分析工艺参数变化对器件结构及电学特性影响。
四、实验结果（一）器件设计1、器件结构设计如图所示，定义PN结的网络信息x为2.0，y为2.0，该区域块沉积铝厚度为0.2um，刻蚀掉x=1um右边的全部铝（形成铝接触），均匀p掺杂浓度为5e18每立方厘米，对表面进行硼离子注入，pearson分布，浓度为1.0×e15cm-2，离子能为50KeV，注入离子束与晶圆法线的角度为7，注入离子束和仿真面的角度0，硅晶格结构为amorph，从而形成了该结构，包括Al+区域，P+区域，N区域。
图一器件结构2、代码翻译、单步仿真、画结构图# (c) Silvaco Inc., 2013go athena# 调用ATHENA仿真器并生成网格信息#定义x方向网格信息line x loc=0.00 spac=0.2line x loc=1 spac=0.1line x loc=1.1 spac=0.02line x loc=2 spac=0.25#定义y方向网格信息line y loc=0.00 spac=0.02line y loc=0.2 spac=0.1line y loc=0.4 spac=0.02line y loc=2 spac=0.5# 对网格进行初始化，并设定衬底材料参数为硅，生成了均匀分布的杂质，浓度为 5e18每立方厘米init silicon c.phos=5.0e18 orientation=100 two.d#第1次单步仿真# 淀积氧化层厚度为0.50um，将新淀积层分成5条网格线。
运行结果为在硅片表面生成一层氧化物薄膜deposit oxide thick=0.50 divisions=5#第2次单步仿真# 将x=1um左边的二氧化硅全部刻蚀掉etch oxide left p1.x=1#第3次单步仿真#对表面进行硼离子注入， pearson分布，浓度为1.0×e15cm-2，离子能为50KeV，注入离子束与晶圆法线的角度为7，注入离子束和仿真面的角度0，硅晶格结构为amorph。
implant boron dose=1.0e15 energy=50 pearson tilt=7 rotation=0 amorph# 第4次单步仿真，结构图+杂质分布图#选择compress氧化模型以及fermi扩散模型，扩散时间 30min，温度1000℃，气体氛围为氮气，分压为1atmmethod fermi compressdiffus time=30 temp=1000 nitro press=1.00#第5次单步仿真，结构图+杂质分布图extract name="xj" xj material="Silicon" mat.occno=1 x.val=0 junc.occno=1#提取器件结构参数（结深，方块电阻）extract name="rho" sheet.res material="Silicon" mat.occno=1 x.val=0 region.occno=1 #刻蚀全部氧化层etch oxide all#第6次单步仿真#沉积铝厚度为0.2um，将新淀积层分成3条网格线deposit alum thickness=0.2 div=3#第7次单步仿真#刻蚀掉x=1um右边的全部铝（形成铝接触）etch alum right p1.x=1.0#第8次单步仿真960℃1000℃1100℃表3-2改变扩散温度提取参数条件结深xj/(um) Rho方块电阻击穿电压反向饱和电流960℃0.37941 151.718 4.75431 1.63140e-0131000℃0.37199 171.053 5.66388 2.37395e-0131100℃0.618853 353.949 7.79683 2.50368e-013实验结论：由两表可知，在扩散时间、气体氛围类型和气体分压不变，当扩散温度逐渐增大，掺杂扩散就会越多导致表面浓度下降得越多，从IV曲线中的变化可以看出。
从提取参数来看，结深在增大，方块电阻越来越大，击穿电压逐渐增强，而反响饱和电流同时也得到增强。
（2）扩散温度、气体氛围类型和气体分压不变，改变扩散时间表3-3改变扩散时间所得的器件结构及曲线条件器件剖面图IV特性曲线20min30 min35 min表3-4改变扩散时间提取参数条件结深xj/(um) Rho方块电阻击穿电压反向饱和电流20 min 0.406894 158.174 5.11734 3.06276e-01330 min 0.437119 171.053 5.66388 2.37395e-01335 min 0.449222 177.115 5.36376 2.16505e-013实验结论：由两表可知，在扩散温度、气体氛围类型和气体分压不变，当扩散时间逐渐增大，掺杂扩散就会越多导致表面浓度下降得越多，从IV曲线中的变化可以看出。
从提取参数来看，结深在逐渐增大，方块电阻在逐渐增大，击穿电压在30min处最大，而反响饱和电流在逐渐减小。
（3）注入离子浓度、离子能、注入离子束和仿真面的角度不变，设定注入步骤众硅晶格结构为amorph，改变注入离子束与晶圆法线的角度表3-5改变注入离子束与晶圆法线的角度所得的器件结构及曲线条件器件剖面图IV特性曲线2710表3-6改变注入离子束与晶圆法线的角度提取参数条件结深方块电阻击穿电压反向饱和电流2 0.439392 169.419 5.52751 2.05877e-0137 0.437119 171.053 5.66388 2.37395e-01310 0.434838 172.944 5.59179 2.09520e-013实验结论：由两表可知，在注入离子浓度、离子能、注入离子束和仿真面的角度不变，设定注入步骤众硅晶格结构为amorph，注入离子束与晶圆法线的角度越大，IV曲线中向左移动。
从提取参数来看，结深在逐渐减小，方块电阻在逐渐增大，击穿电压在条件7处最大，而反响饱和电流也在条件7处最大。
（4）注入离子浓度、注入离子束与晶圆法线的角度和注入离子束和仿真面的角度不变，注入步骤众硅晶格结构为amorph，改变离子能量表3-7改变离子能量所得的器件结构及曲线条件器件剖面图IV特性曲线30 keV60 keV表3-8改变离子能量提取参数条件结深方块电阻击穿电压反向饱和电流30 keV0.375971 181.640 5.14308 1.92561e-01350 keV0.437119 171.053 5.66388 2.37395e-01360 keV0.473407 168.074 5.50804 1.86383e-013实验结论：由两表可知，在注入离子浓度、注入离子束与晶圆法线的角度和注入离子束和仿真面的角度不变，注入步骤众硅晶格结构为amorph，当离子能量逐渐增大，IV曲线中的点在中间处越集中。
从提取参数来看，结深在逐渐增大，方块电阻在逐渐减小，击穿电压在50 keV处最大，而反响饱和电流也在50 keV处最大。
（5）注入离子能量、注入离子束与晶圆法线的角度和注入离子束和仿真面的角度不变，注入步骤众硅晶格结构为amorph，改变离子浓度表3-9改变离子浓度所得的器件结构及曲线条件器件剖面图IV特性曲线1.5e150.5e15表3-10改变离子浓度提取参数条件结深方块电阻击穿电压反向饱和电流1.5e15 0.483738 108.878 4.60806 7.13748e-0131.0e15 0.437119 171.053 5.663882.37395e-0130.5e15 0.362049 399.874 6.01650 2.29465e-013实验结论：由两表可知，在注入离子能量、注入离子束与晶圆法线的角度和注入离子束和仿真面的角度不变，注入步骤众硅晶格结构为amorph，当离子浓度逐渐减小，IV曲线中的点在中间处越集中。
从提取参数来看，结深在逐渐减小，方块电阻在逐渐增大，击穿电压在逐渐最大，而反响饱和电流在逐渐减小。
（6）初始化Si衬底，晶向不变，改变衬底含磷浓度表3-11改变衬底含磷浓度所得的器件结构及曲线条件器件剖面图IV特性曲线3.0e185.0e18表3-12改变衬底含磷浓度提取参数条件结深方块电阻击穿电压反向饱和电流3.0e18 0.458651 151.456 6.25057 1.44196e-0135.0e18 0.437119 171.053 5.66388 2.37395e-0137.0e18 0.419542 193.835 5.37205 2.81437e-013实验结论：由两表可知，在初始化Si衬底，晶向不变，当衬底含磷浓度逐渐增大，IV曲线中的点在中间处越集中并向右移。
从提取参数来看，结深在逐渐减小，方块电阻在逐渐增大，击穿电压在逐渐减小，而反响饱和电流在逐渐增大。