1.概要

FETISはIII族窒化物を用いた高電子移動度電界効果型トランジスタ専用モデリングソフトウエアです。本モジュールはデバイスへテロ構造のバンド構造と電位分布を計算する１Dシミュレータと、計算パラメータ設定、結果の可視化を行うグラフィカルユーザインターフェースから構成されます。

FETISはPoisson方程式とSchredinger方程式をセルフコンシステントに解く事により、HEMT構造内のキャリア閉じ込めの擬似古典的、量子力学的取扱いを可能にします。本コードはゲートバイアス依存のキャリア濃度分布、シートキャリア濃度、2次元電子・空孔ガスサブバンド構造等の重要なHEMT特性、パラメータを予測します。

FETISの物理モデルは窒化物材料に特有の物性、即ち強ピエゾ効果、自発電気分極、高イオン化エネルギーによるアクセプタの低活性を考慮します。デバイスへテロ構造内にIII族窒化物と異なる半導体材料、例えばZnO、MgO又はそれらの混晶を含める事も可能です。

自由表面 誘電層による自由パッシベーション表面 Schottkyコンタクト 金属/誘電体/半導体 最初の対は電極間領域、次の対はゲート・フィールドプレート領域を示します。表面トラップ準位モデルは表面近傍バンドの曲がり効果に使われます。HEMTの動作はGradual Channel近似により記述されます。 使用者は指定したドレイン・ゲート電圧におけるチャネル方向の電位、電場、キャリアドリフト速度分布、I-V属性を計算する事ができます。電場依存の電子移動度は幾つかの近似法の中から選択できます。

Fig-1 バンド構造とキャリア波動関数

2.FEFTIS　3.0の主機能

指定したゲートバイアス値における、HEMTへテロ構造エピ層において鉛直方向の電位分布から以下の諸量が計算されます。 バンド構造 局所キャリア状態のエネルギー準位と波動関数 キャリア濃度とシート濃度 Gradual Channel近似によるHEMT動作解析から以下の諸量が計算されます。 チャネル方向の電位、電場、電子濃度、ドリフト速度分布。 電流-電圧特性

Fig-2 ゲート・コンタクト間のバイアス値　ｖｓ　チャネル電子濃度