silvaco收敛问题
作者：互联网
经常遇到convergence 问题 很气 这次汇总一下 主要来自官方说明书
如果是网格的因素，可以将Athena产生的结构，导入devedit
go athena
.....
struct outf=abc.str
go devedit
将网格用1) 基本网格；2)参杂的梯度; 3) 细部画分 (第三种Linux版才支持) 重新建立网格。
参照其例子，命令就几行
base.mesh height=10.0 width=2.0
constr.mesh material.type=semiconductor max.angle=90 max.ratio=300 max.height=5 \
max.width=1.5 min.height=0.005 min.width=0.003
imp.refine imp="NetDoping" sensitivity=0.4
imp.refine imp="Boron" sensitivity=0.6
imp.refine imp="Arsenic" sensitivity=0.5
imp.refine imp="Phosphorus" sensitivity=0.4
Mesh Mode=MeshBuild
# refine – likely work only in linux version
#refine mode=both x1=0.4 y1=0.22 x2=0.60 y2=0.26
structure outfile=abc_de.str
go atlas
这样就可以1)加强收敛速度 2) 提高运算速度
Athena跑完后，注意一下Obtuse triangle 的数量。这种钝角三角形易造成不收敛或减慢速度。上述的DevEdit过程中，会将这种三角形重新建立网格，所以算是有效方法之一。
合理选用方法：
组合method
通常，当方程组弱耦合但仅具有线性收敛性时，GUMMEL方法很有用。 当方程组强耦合且具有二次收敛性时，NEWTON方法很有用。 但是，NEWTON方法可能会花费额外的时间来求解数量基本恒定或弱耦合的数量。 NEWTON还需要对问题进行更准确的初始猜测才能获得收敛。 因此，在这些情况下，BLOCK方法可以提供比NEWTON更快的仿真时间。 GUMMEL通常可以为问题提供更好的初步猜测。 用很少的GUMMEL迭代开始解决方案以产生更好的猜测可能很有用。 然后，切换到NEWTON完成解决方案。 求解方法的规范如下：
METHOD GUMMEL BLOCK NEWTON
在几乎所有情况下，NEWTON方法是首选方法，它是默认方法。
METHOD GUMMEL NEWTON
上面的语句将导致求解器从GUMMEL迭代开始。 然后，如果未实现收敛，切换到NEWTON。 这是为任何设备获取解决方案的可靠但耗时的方式。 但是，强烈建议将这种方法用于所有具有浮置区域的仿真，例如SOI晶体管。 浮动区域定义为掺杂区域，其通过pn结与所有电极分隔开。
对于所有等温漂移-扩散模拟，BLOCK等效于NEWTON
考虑自热效应的漂移扩散模型
当将晶格加热模型添加到漂移扩散时，会添加一个额外的方程式。 The Block算法将三个漂移扩散方程式作为NEWTON解决方案进行求解。 随后是热流方程的GUMMEL解。 NEWTON算法以耦合方式求解所有四个方程。 温度较高时，首选牛顿。 但是，对于低温梯度，BLOCK更快。 通常，使用的组合为：
METHOD BLOCK NEWTON
能量平衡计算
能量平衡模型需要多达5个耦合方程的解。 GUMMEL和NEWTON具有与漂移扩散模型相同的含义。 换句话说，GUMMEL指定了解耦解，NEWTON指定了完全耦合解，但是BLOCK执行电势，载流子连续性方程的耦合解，然后是载流子能量平衡和载流子连续性方程的耦合解，您可以从BLOCK切换到 通过在同一行上指定多个求解方法来实现NEWTON。 例如：
METHOD BLOCK NEWTON
将以BLOCK迭代开始。 然后，如果仍未实现收敛，则切换到NEWTON，这是许多能量平衡应用程序中最可靠的方法。算法切换的点是预先确定的，但可以在METHOD语句中更改，这是Silvaco工作设置的默认值 在大多数情况下都很好。
温度能量平衡计算
当结合能量平衡模型执行非等温解时，最多必须求解六个方程组。 GUMMEL或NEWTON求解方程分别迭代或完全耦合。 最初，BLOCK执行与能量平衡计算，然后以解耦方式求解晶格加热方程
Method 参数
提高 method 的maxtraps 参数，由10改成15 或20
CLIMIT或CLIM.DD指定求解器要解析的最小浓度值。 有时，您需要降低此值以帮助解决故障特征。 建议在击穿前电流很小的所有击穿模拟中使用CLIMIT = 1e-4的值。 CLIM.DD等效于CLIMIT，但对于临界浓度，使用更方便的cm-3单位。 CLIM.DD和CLIMIT通过以下表达式关联。
DVMAX控制牛顿方法每次迭代的最大电位更新。 默认值对应于1V。 对于要求大电压的功率设备，可能需要增加DVMAX的值。 DVMAX = 1e8可以提高高压偏置斜坡的速度。
CLIM.EB将截止载流子浓度控制在以下，该程序将不考虑载流子温度的误差。 这被应用在能量平衡模拟中，以避免在载流子浓度低的结构中的位置进行过多的载流子温度计算。 将此参数设置得过高（Atlas忽略了明显的载流子浓度时的载流子温度误差），将导致不可预测的结果，并且大多是错误的结果。
Method 选择的限制
以下情况要求为等温漂移扩散模拟设置METHONTTON CARRIERS = 2：
•当前边界条件
•分散或集中的外部元素
•AC分析
•碰撞电离
BLOCK或NEWTON或两者均允许晶格热和能量平衡
标签：收敛,imp,silvaco,NEWTON,问题,载流子,求解,GUMMEL,BLOCK 来源： https://blog.csdn.net/Cherylzzx/article/details/104732423