本书以半导体工艺和器件的仿真为主线，按照由简入繁、由低及高的原则循序深入，从仿真的数理基础及对TCAD/WebTCAD的认识出发、以半导体工艺基础及器件基础为知识储备，引出对基于WebTCAD 的二维工艺仿真及二维器件仿真的详细介绍，并在此基础上介绍WebTCAD的实例库及具体应用，从而达到能熟练使用WebTCAD来进行半导体工艺和器件仿真的目的。本书主要内容包括仿真基础、仿真原理、TCAD/WebTCAD介绍、半导体工艺基础、半导体器件基础、基于WebTCAD 的二维工艺仿真、基于WebTCAD 的二维器件仿真，以及WebTCAD仿真实例等。王刚，博士，讲师，硕士生导师，贵州师范大学物理与电子科学学院、贵州师范大学集成电路研究院教师，贵州师范大学人工智能系副主任，主要研究方向包括集成电路、微纳器件、微纳米机器人等，现主持国家自然科学基金地区项目 1 项、贵州省自然科学基金1 项、贵州师范大学博士启动基金项目1项，曾参与国家自然科学基金重大研究计划项目、北京市自然科学基金重点研究专题项目等项目 2 项。在 Applied Physics Letters、Advanced Intelligent Systems 等期刊上发表SCI 论文 10 余篇，获授权国家发明专利 1 项，担任 International Journal of Modern Physics B、Modern Physics Letters B 等学术期刊审稿人，完成本科生《半导体制备技术及工艺》、研究生《高等数值分析》等4门课程教学。目 ???录第1章 ?TCAD仿真概述11.1 ?TCAD11.1.1 ?半导体技术概况11.1.2 ?TCAD仿真工具概况21.1.3 ?TCAD仿真工具发展概况31.2 ?Cogenda WebTCAD41.2.1 ?珂晶达（Cogenda）公司简介41.2.2 ?Cogenda WebTCAD概况5第2章 ?半导体数值仿真基础62.1 ?有限体积法62.1.1 ?有限体积法基本原理62.1.2 ?有限体积法基本思路72.2 ?网格划分82.2.1 ?网格划分简介82.2.2 ?网格划分分类92.2.3 ?3D网格划分102.2.4 ?网格无关性112.3 ?TCAD物理模型112.3.1 ?漂移扩散模型112.3.2 ?改进的漂移扩散模型122.3.3 ?能量平衡模型132.3.4 ?密度梯度模型142.3.5 ?带状结构模型152.4 ?边界条件172.5 ?求解18第3章 ?半导体工艺基础203.1 ?半导体工艺概况203.2 ?单项制备工艺213.2.1 ?扩散213.2.2 ?离子注入253.2.3 ?氧化283.2.4 ?光刻313.2.5 ?刻蚀383.2.6 ?沉积41第4章 ?半导体器件基础464.1 ?能带理论与场效应原理464.1.1 ?能带理论464.1.2 ?场效应原理474.2 ?常用半导体器件484.2.1 ?PN结484.2.2 ?PN结二极管544.2.3 ?双极型晶体管（BJT）584.2.4 ?金属_氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）63第5章 ?WebTCAD二维工艺仿真685.1 ?WebTCAD二维工艺仿真介绍685.1.1 ?Cogenda WebTCAD二维工艺仿真介绍695.1.2 ?Genes仿真器介绍715.2 ?WebTCAD单项工艺仿真715.2.1 ?离子注入715.2.2 ?扩散735.2.3 ?沉积755.2.4 ?光刻775.2.5 ?刻蚀795.2.6 ?外延825.2.7 ?浅槽隔离（STI）84第6章 ?WebTCAD二维器件仿真866.1 ?二维器件仿真介绍866.2 ?Cogenda WebTCAD二维器件仿真介绍876.2.1 ?Genius仿真器介绍876.2.2 ?器件结构及输入/输出876.2.3 ?输出和探测946.3 ?WebTCAD二维器件仿真流程966.4 ?WebTCAD二维器件仿真结果分析1096.4.1 ?直流特性1106.4.2 ?仿真结果查看110第7章 ?WebTCAD仿真实例1217.1 ?NPN型BJT仿真1217.2 ?部分耗尽型SOI P_MOSFET仿真171参考文献222