摘要：SilvacoTCAD软件可以提供Athena器件结构仿真环境和Atlas电学特性仿真环境。通过这两个仿真环境对硅NPN型三极管的器件结构以及电学特性进行设计与仿真。在Athena环境下设计了一个以淡磷掺杂为主的集电极、以浓硼掺杂为主的基极、以浓磷掺杂为主的发射极的NPN结构。在Atlas环境下对电学特性中的开启电压、击穿电压、输出特性进行仿真，通过开启电压与其对应的电流值得到导通电阻的具体数值。在得出正确的电学特性之后，对器件的参数进行研究优化，从而得出了更好的更符合实验要求的器件结构及电学特性。

关键词：三极管；开启电压；导通电阻；击穿电压；输出特性

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 NPN型三极管的概述-1

1.1.1 NPN型三极管的背景介绍及研究意义-1

1.1.2 NPN型三极管的结构-1

1.1.3 NPN型三极管的特性-1

1.2 论文基本内容概述-2

1.3 本章小结-2

第二章  Silvaco TCAD软件-3

2.1 SilvacoTCAD简介-3

2.2 Deckbuild简介-3

2.3 Tonyplot简介-3

2.4 Athena简介-4

2.5 Atlas简介-4

2.6 本章小结-4

第三章 NPN型三极管的器件结构仿真-5

3.1 NPN型三极管器件结构制作流程-5

3.2 设计NPN型三极管器件结构-5

3.2.1 定义网格-5

3.2.2 衬底设计以及扩散氧化-5

3.2.3 扩散浓硼-6

3.2.4 扩散淡硼-6

3.2.5 浓磷扩散-7

3.2.6 淀积铝（蒸铝）-9

3.2.7 定义电极-9

3.3 本章小结-10

第四章  NPN型三极管的电学特性设计与仿真-11

4.1 NPN型三极管电学特性仿真流程-11

4.2 NPN型三极管电学特性仿真-11

4.2.1 开启电压仿真-11

4.2.2 导通电阻-12

4.2.3 击穿电压-12

4.2.4 输出特性-13

4.2.5 离化率分析-14

4.3 本章小结-15

第五章  优化参数-16

5.1 优化参数目的-16

5.2 掺杂浓度的影响-16

5.3 扩散温度的影响-21

5.4 本章小结-24

第六章 总结与展望-25

参考文献-26

致  谢-27