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/ Simtel MSDOS 1992 December / simtel1292_SIMTEL_1292_Walnut_Creek.iso / msdos / spredsht / profile.arc / EXAMPLE2.PRO < prev    next >
Text File  |  1989-02-25  |  4KB  |  147 lines
  1. : Profile, The 1D Scientific Spreadsheet 
  2. : by Gertjan L. Ouwerling, Electrical Materials Lab, Delft University
  3. : -------------------------------------------------------------------
  4. : Example 1: Generation of an impurity profile by expression evaluation
  5. :
  6. : Execute this example by typing:  prof example1.pro <enter>
  7. : 
  8. : NOTE: some steps may be slow without a co-processor!
  9. :
  10. : This profile program generates a doping profile as generated
  11. : by making one or two implants in uniformly doped background
  12. : material. (In this case, two implants is chosen).
  13. : The plotted result is shown following this text.
  14. :
  15. : -------------------------------------------------------------------
  16.  
  17. pause
  18.  
  19. : Declare Profile data columns (types) and variableso
  20.  
  21. type x dope absdope logdope efield psi chandope vg $
  22. var int ngrid $
  23. var real nrp1 rp1 drp1 nrp2 rp2 drp2 dsub dgate dback
  24.          wtot wsub wgate wsmooth
  25.          ptype ntype imp1type imp2type gatetype subtype backtype
  26.          gatepres imp1pres imp2pres subpres
  27.          mu emax vmax eps
  28.          $
  29.  
  30. : p-type dope is negative of sign, n-type positive
  31. : a scaling factor mu gives the length in cm
  32. : eps is set to the epsilon of Silicon
  33.  
  34. ptype = -1
  35. ntype = 1
  36. mu = 1E-04
  37. eps = eps0*epssi
  38.  
  39. pause
  40.  
  41. : p-gate area if x < 0
  42. : p-substrate area if x > wsub
  43. : n-channel area in between
  44. : use pos() and neg() function to distinguish
  45.  
  46. define isgate = neg(x)
  47. define issub  = pos(x-wsub)
  48. define ischan = pos(pos(x)+neg(x-wsub)-1.5)
  49.  
  50. pause
  51.  
  52. : formulas describing dopant concentration due to
  53. : two implantations (fimp1 and fimp2), background
  54. : channel doping (fback), gate doping (fgate) and
  55. : substrate doping (fsub). A function fsmooth is
  56. : used to smooth the transition between channel and
  57. : substrate.
  58.  
  59. define fimp1 = imp1type*imp1pres*nrp1*exp(min(sqr(x-rp1)/(2*sqr(drp1))))
  60. define fimp2 = imp2type*imp2pres*nrp2*exp(min(sqr(x-rp2)/(2*sqr(drp2))))
  61. define fgate = gatetype*dgate
  62. define fsub  = subtype *dsub
  63. define fback = backtype*dback
  64. define fsmooth = 1 - exp(min(sqr((x-wsub)/wsmooth)))
  65.  
  66. pause 
  67.  
  68. :
  69. : ********** definition of variable values **********
  70. :
  71. : The values below decribe the exact properties of the
  72. : doping profile that will be generated
  73. :
  74.  
  75. ngrid = 100
  76.  
  77. imp1type=ntype
  78. imp2type=ntype
  79. backtype=ntype
  80. gatetype=ptype
  81. subtype =ptype
  82.  
  83. : Set parameters of the double implant by executing assignments
  84. : that are collected in a separate file (subroutine like)
  85.  
  86. pause
  87.  
  88. exec example2.par
  89.  
  90. pause
  91.  
  92. : Definition of the xgrid:
  93. : ngrid lines of data space are allocated and the
  94. : x coordinate is filled according to the variable values.
  95. : The default data type count [0..ndata-1] is used as a
  96. : source for grid generation
  97.  
  98. alloc ngrid
  99. x = (count/ndata)*wtot
  100. x = x - (gatepres*wgate)
  101.  
  102. : the dope is computed using the predefined formulas
  103.  
  104. : THIS MAY TAKE A WHILE!
  105.  
  106. dope = fsmooth*((fgate*isgate)+(ischan*(fback+fimp1+fimp2))+(issub*fsub))
  107.  
  108. : for plotting purposes, the absolute value and the log of the dope
  109. : are computed
  110.  
  111. absdope = abs(dope)
  112. logdope = log(absdope+1e12)
  113.  
  114. pause
  115.  
  116. : the channel region is selected by setting gate and substrate
  117. : dope to zero in the data type chandope. Double integration gives
  118. : the electric field strength and the gate voltage for a fully
  119. : depleted channel (according to Poisson's equation).
  120.  
  121. chandope = dope*pos(dope*backtype)
  122. inte chandope x efield
  123. efield = efield*(q/eps)
  124. emax=efield
  125. efield=efield-emax
  126. efield = efield*pos(dope*backtype)
  127. inte efield x psi
  128. vmax=psi
  129.  
  130. : Print vmax by evaluating the simple expression "vmax"
  131.  
  132. vmax
  133.  
  134. pause
  135.  
  136. : A first impression of the result is gotten by viewing on the terminal
  137. : in the channel (x>0.0) and the substrate (x=10 mu).
  138. : 
  139. : Give  <enter>  to leave the Profile picture!
  140.  
  141. xls = 0.01*mu
  142. xrs = 10*mu
  143. view x absdope | psi $
  144.  
  145. : Give  quit <enter>  to leave Profile!
  146. : ===================================== 
  147.