🗒️『Sdevice』 Math/Solve
2023-6-28
| 2023-7-30
字数 1297阅读时长 4 分钟
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相对误差
💡

线性求解器 Ax=b

Method=Super|ParDiso|ILS|Blocked
SubMethod=Super|ParDiso|ILS
Super 直接求解器,求解速度最快,不支持并行计算;但Number_Of_Threads对仿真速度仍有提升,并非提高了计算速度,而是提高了雅克比矩阵向线性求解器转换的速度
ParDiSo 直接求解器,求解速度稍慢,支持并行计算
ILS 迭代求解器,求解规模越大,节省的时间越多
 

Solve求解

第一步,初始态的求解(这里的初始态指的是电极部分指定的电极偏置电压):
为了保证收敛,在进行初始态的泊松方程求解时允许牛顿迭代100次。
 
第一个准静态(Quasistationary)求解是将漏极电压从初始态上升至0.05V的稳态(对时间的导数为零),为下面的命令段:
InitialStep、MinStep 和 MaxStep 参数控制迭代过程,决定仿真器如何接近最终的稳态目标。通常,这不是一次完成,而是在虚拟时间尺度迭代地执行。
在仿真中,Quasistationary 语句会在求解中将内部变量 t 从 0 加至 1,并在每一步计算相应的(漏极)偏压,即每个虚拟时间点的漏极电压可以按如下表达式计算:
Quasisstationary 语句中指定的所有控制参数都适用于变量 t 的步进变化。 在本例中,t 的初始步长由 InitialStep=0.01 设置。当初始电压为零时,相应的初始阶跃电压为:
类似地,第二个准稳态语句将栅极电压升高到 1.5 V。方式是在栅极偏压上升期间,漏极电压保持在 0.05 V。 再根据上一步的仿真结果,步长会自动增加或减少。 如果上一步收敛成功,Sentaurus Sdevice将根据以下公式在偏压上升期间将给定增量Increment应用于时间步长:
因此,步长不能超过 MaxStep。
如果前一个给定增量后的步长未能收敛,则步长会减小一个由 Decrement 确定的因子(Increment 和 Decrement 的默认值都是 2):
如果步长减小到小于 MinStep 的值,则终止电压扫描,仿真器会给出程序未能收敛的输出语句。
我们可以在求解部分更改电极的边界条件类型,该类型最初是在电极部分中设置的(参见前文电极部分)。 要将边界条件从 Dirichlet(电压)更改为 Neumann(电流)或电荷类型,可以使用 Set 命令:
但不能从电流边界条件切换到电荷边界条件,反之亦然。
 
#***
Sentaurus Sdevice允许对电极指定的边界条件进行渐变调整,还可以对模型参数值甚至材料属性进行渐变调整。 要查看其值可以渐变的参数列表,需要使用以下选项:
sdevice --parameter-names
 
  • tcad
  • 『Sdevice』Physics_温度方程『器件可靠性』EM电迁移
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