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一、为什么使用非局域隧穿模型？二、使用步骤1.Physics2.Math3.Parameter
参考文献
一、为什么使用非局域隧穿模型？
非局域隧穿模型能够描述来自导带的电子（electrons from the conduction band, ECB），来自价带的空穴（holes from the valence band, HVB），来自价带的电子（electrons from the valance band, EVB)包含以上所有分量的隧穿，能够用于铁电隧穿结的研究（FTJ）
二、使用步骤
1.Physics
在sdevice中激活非局域随穿模型，代码如下（示例）：
# 方式一
Physics {
# 同时开启电子隧穿和空穴隧穿
eBarrierTunneling "NLM" hBarrierTunneling "NLM"
}
#方式二
Physics {
eBarrierTunneling "NLM"(BarrierLowering)
}
#方式三
Physics {
# 默认情况下只考虑导带电子隧穿，加上Band2Band=Simple，将价带电子隧穿纳入考虑
eBarrierTunneling "NLM"(Band2Band=Simple)
# 默认情况下只考虑价带空穴隧穿，加上Band2Band=Simple，将导带空穴隧穿纳入考虑
hBarrierTunneling "NLM"(Band2Band=Simple)
}
#方式四
Physics {
# 详见Sentaurus Device User Guide
eBarrierTunneling "NLM"(Band2Band=Full)
}
#方式五
Physics {
# 详见Sentaurus Device User Guide
eBarrierTunneling "NLM"(Band2Band=UpsideDown)
}
2.Math
使用非局域隧穿模型，需要在sdevice的Math部分，定义非局域网格，定义格式如下
Math{
NonLocal
Barrier(……)
RegionInterface=
MaterialInterface=
Electrode=
……
）
}
NonLocal后面的字符串是非局域网格的名称。
Sentaurus支持两种指定非局域网格的方法：
通过指定形成隧道屏障的区域region和材料material（关键字barrier）。通过指定参考曲面（关键字RegionInterface、MaterialInterface和Electrode）。
Barrier定义更简单，但不太通用，仅适用于直接隧穿绝缘体屏障的非局域网格
下面是一些示例：
# 方式一
Math{
NonLocal "NLM"(
Barrier(Region="top" Region="bottom"）
）
}
# 方式二
Math{
NonLocal "NLM"(
RegionInterface="gateoxide/channel"
Length = 5e-7 #该值确定顶点到参考曲面的最大距离，用于限制非局域线的长度，防止出现非常长的隧穿路径，该值不存在默认值，必须明确规定一个值，单位：cm
）
}
# 方式三
Math{
# 非局域网格名为NLM_silicon_oxide
NonLocal "NLM_silicon_oxide"(
MaterialInterface="Silicon/Oxide"
Length = 5e-7
）
}
# 方式四
Math{
NonLocal "NLM"(
Electrode="Gate"
Length = 5e-7
Digits=5 # 积分的相对精度
EnergyResolution=0.001 # 积分的精度
）
}
3.Parameter
使用非局域隧穿模型需要在Parameter文件中加入非局域隧穿相关参数，示例如下
# 全局定义
BarrierTunneling "NLM"{
g = 1.0, 1.0 # 无量纲因子
mt = 0.46, 1.0 # 隧穿电子、空穴的有效质量
A = 1.0, 1.0 # 拟合系数
}
Material="HfO2"
{
Bandgap
{
Chi0 = 2.7
Eg0 = 5.4
}
# 在单一材料中定义
BarrierTunneling "NLM"{
g = 1.0, 1.0
mt = 0.46, 1.0
A = 1.0, 1.0
}
}
文章主要内容来源于对用户手册的总结，如有不足，欢迎批评指正！
参考文献
[1] Sentaurus Device User Guide [2] Sentaurus TCAD操作与仿真入门指导书（心兰相随tcad 编）