1.2.3 Integration in den Simulator MINIMOS



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1.2.3 Integration in den Simulator MINIMOS

Einen Überblick über die Spezifika von MINIMOS 5 wie z.B. die Modellhierarchie, die Spezifikation nichtplanarer Geometrien, die Kleinsignalanalyse, dreidimensionale Simulation sowie ein Überblick über die implementierten physikalischen Modelle findet man in [95]. In [60] ist die besondere Behandlung von Galliumarsenid-MESFETs mit MINIMOS dokumentiert.
Die Integration der transienten Analyse wurde durch eine generelle Reorganisation des Programms, welche mit Hinblick auf die Einbindung dieses Programms in die Technologie-Entwicklungsumgebunggif VISTA [25][81] durchgeführt wurde, erheblich erleichtert. Eine weitestgehende Modularisierung der funktionalen Einheiten des Programms wurde vorgenommen. Neue Unterprogramme wie z.B. die Berechnung der Ableitungen von Bernoullikoeffizienten und der Matrixkoeffizienten für den Mock-Algorithmus, Berechnung von Verschiebungsstromdichten, Zeitschritt-Vorgabe und -Steuerung etc. sind hinzugekommen.
Die bisherige durch das Programm fixierte Struktur- und Modellhierarchie wurde durch die Neuorganisation des Programms in Form eines Stack-Automaten flexibilisiert. Die wichtigen Programmeinheiten wie z.B. die Module zur Lösung der Poisson- oder der Kontinuitätsgleichungen, die Berechnung der Beweglichkeiten, Generations- und Rekombinationsraten etc., werden als ausführbare Kommandos behandelt. Die Ein- und Ausgabe dieser Module wurde komplett entflochten, sodaß diese Module voneinander unabhängig sind. Es wird dadurch dem Anwender ermöglicht selbständig eine Modellhierarchie zu definieren. Diese Definition erfolgt in einer Textdatei, eine Programmänderung ist dabei nicht notwendig, da die Interpretation der in der Textdatei festgelegten Stack-Kommandos zur Laufzeit des Programms erfolgt.
Eine periodische Trapezspannung, deren Form parametrisiert ist, kann vom Benutzer in den Eingabedaten angegeben werden. Diese Spannung kann mit verschiedenen Parametern an allen vier Kontakten angelegt werden. Die Zeitschrittsteuerung erfolgt adaptiv an die Kontaktspannungen: Bei einem vorgebbaren Anfangszeitschritt werden Spannungsrampen mit einer konstanten Spannungsänderung durchfahren. Ist das Spannungsplateau erreicht, wird der Zeitschritt in Form einer geometrischen Folge (deren Expansionsfaktor vorgebbar ist) erweitert. Die Zeitschrittsteuerung detektiert ,,Sprünge`` oder ,,Ecken`` im Zeitverlauf der Kontaktspannungen und adjustiert die Zeitschrittweite so, daß eine Lösung zu diesen Zeitpunkten in jedem Fall berechnet wird. Beginnt an einem solchen Zeitpunkt eine Spannungsrampe, wird der Zeitschritt auf die vorgebbare Rampenschrittweite gesetzt.



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Martin Stiftinger
Fri Oct 14 21:33:54 MET 1994