1.2.1 载流子浓度计算

文档摘要

1.2.1 载流子浓度计算在半导体器件建模与工艺仿真中，载流子浓度计算从来不是教科书里一个孤立的公式推导练习——它是一道横亘在理论物理与工程实现之间的窄桥：一边是玻尔兹曼统计、费米-狄拉克积分、薛定谔方程在周期势场中的自洽解；另一边，则是TCAD工具中毫秒级收敛的迭代器、掺杂剖面网格上的局部电中性校验、低温下冻结效应引发的仿真发散、甚至晶圆厂FAB线反馈的实测Vth漂移与模型偏差之间的毫伏级溯源。我曾在2021年协助某3D NAND Flash厂商调试FinFET沟道掺杂模型时，发现其Sentaurus Device仿真中室温下$ p $-型沟道空穴浓度比实测C-V曲线反推值低18%——追根溯源，问题不在迁移率模型，也不在界面态密度，而恰恰卡死在1.2.