本推文針對讀者提出的兩個問題進行系統解答，一是關于二極管正向導通期間的歐姆損耗，二是如何把測試的數據導入仿真軟件，便于不斷調整條件后，實現仿真與實測的便捷對比。

PART 01

PN結二極管正向歐姆損耗

問題描述

仿真分析

有的用戶在仿真一個簡單的二極管結構時發現，當PN結兩邊的摻雜濃度較淡時，二極管的正向導通特性曲線不是一直指數形式上升的，而把PN結兩邊濃度增加到足夠大時，二極管的正向導通特性曲線才符合預期的指數式增長。這是因為二極管開啟后，發生的大注入和電導調制能力受到P區和N區的濃度影響。所謂大注入效應，是指注入某區的非平衡少子的濃度大于該區的平衡多子濃度。如果半導體區域的摻雜較小，接近本征區，微觀表現為大注入時到某區的非平衡少子濃度較低，發射或注入效率較低；宏觀表現為大注入導致的二極管通態電阻下降程度因輕摻雜區域的存在產生歐姆損耗，除了降低二極管的電流能力，而且會導致電流的增速放緩。從下圖仿真結果可以看出，對同一PN結二極管，當P區的濃度和N區的濃度為15次方量級時，二極管的正向導通特性會存在歐姆損耗，導致二極管的正向電流不是隨著正向電壓指數形式增長。而當P區的濃度和N區的濃度為19次方量級時，二極管的正向導通特性不存在歐姆損耗。

PiN二極管實測曲線

PART 02

測試結果導入仿真

需求描述

方法整理

測試的曲線往往是仿真對比的重要依據，如果每次都把仿真的數據導出，在Excel/Origin中作圖對比較為麻煩，不如把測試的數據導入進仿真TCAD工具，使用Svisual打開曲線，這樣，仿真就可以方便與測試曲線進行對比，便于仿真結果擬合測試曲線。具體方法是：把如含有Vg和Id兩列的IdVg測試數據，點擊左上角文件→另存為→Test_Data.csv→通過如共享文件夾放入含有TCAD軟件Linux內。在Svisual左上角點Open File，選擇Test_Data.csv文件，將Vg放于X軸，將Id放于Y軸即可將測試的結果在Sivusal內繪制出來。后面再把仿真的曲線導入，疊加對比，在校準的時候就顯得十分方便。