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MOS 晶体管 (MOSFET) 的直流特性

此模型计算一个简化的 MOSFET 元件的直流特性。首先计算漏电流与栅压的关系,确定器件的阈值电压;然后计算多个栅压下漏电流与漏电压的特性。用户可以根据这些结果确定器件的线性区和饱和区。

砷化镓 PIN 光电二极管

这个简单模型演示如何使用半导体光电子学接口对简单的砷化镓 PIN 二极管结构建模,其中分析了半导体中的激发和自发发射,通过自洽方式引入了相应的光吸收和复折射率的相关变化。

硅太阳能电池一维模型

本教学案例使用硅太阳能电池的简单一维模型来演示使用“半导体模块”建立和执行半导体仿真的基本步骤。用户定义表达式用于表示光生成率,结果显示太阳能电池的典型 I-V 曲线和 P-V 曲线。 本例没有详细模拟光伏效应产生的载流子生成机制,为了简单起见,改用任意用户定义表达式来表示生成率,另外,采用 Shockley-Read-Hall 模型来捕获主复合效应。在正常操作条件下,光生载流子被扫掠到 p-n 结耗尽区的每一侧。施加较小的顺向偏压来提取由光电流和外加电压的乘积给出的电功率。 请阅读相关博客文章,了解有关本例的更多细节:“[用半导体模块分析硅太阳能电池设计](/blogs/analyzing-a-silicon-solar-cell-design-with-the-semiconductor-module/)”。

InGaN/AlGaN 双异质结 LED

此模型模拟 GaN 基发光二极管器件,计算了发射强度、光谱和效率随驱动电流变化的情况,模拟了带隙的直接辐射复合,以及非辐射俄歇复合和陷阱辅助复合过程。仿真结果表明,发射强度随着电流的增加而呈次线性增加,这是 LED 器件的共同特性,称为“LED 光效下降”。请注意,该模型未包含薄有源区内的量子限制效应。

基于射线光学模拟硅太阳能电池 中文

“基于射线光学模拟硅太阳能电池”App 结合了“射线光学模块”和“半导体模块”,阐明硅太阳能电池在特定日期和位置的工作情况。“射线光学模块”计算用户选定的日期和位置的平均照度,“半导体模块”利用用户指定的设计参数计算太阳能电池的归一化输出特性。 假定输出与照度之间存在简单的线性关系,归一化输出特性与计算所得的平均照度相乘,可获得电池在指定日期和位置的输出特性。然后,用户可以计算太阳能电池的效率及一天的发电量。 基础模型由包含载流子生成和 Shockley-Read-Hall 复合的一维硅 PN 结组成。接地的阳极被模拟为发射极(n 掺杂区)上沉积的薄欧姆接触,类似地,阴极被模拟为沉积在基准侧(p 掺杂区)并连接到外部电路的理想欧姆接触。

双极晶体管的三维分析

此模型介绍如何建立 n-p-n 双极晶体管的三维仿真,它是双极晶体管模型中所示器件的三维版本,演示了如何使用 COMSOL Multiphysics 将半导体建模扩展为三维模式。 正如此模型的二维版本一样,在共发射极工作模式下模拟器件,计算电压驱动研究来表明器件的电流-电压响应特性,并且执行电流驱动研究来模拟作为模拟电流放大器的器件。

PN 二极管电路

模型提取硅 p-n 结二极管的 SPICE 参数,用于创建半波整流器的集总元件等效电路模型。将模型与完整器件仿真进行了比较。在示例中,将二维网状 p-n 结二极管连接到包含正弦源、电阻器和接地的电路,形成基本半波整流器电路,建立器件模型。为了验证仿真结果,将器件仿真的输出与使用大信号二极管模型获得的电路响应进行了比较。

砷化镓 p-n 结红外发光二极管

此模型模拟在电磁波谱的红外部分发光的 LED。该器件结构由一个 p-n 结组成,通过在 n 型晶片上表面附近添加 p 型掺杂来制作一个层,由此可以形成 p-n 结。 这种器件的几何结构简单,且造价便宜,因此类似的 LED 常用于电视机遥控器中的红外发射器等许多家用电器。 在此模型中,使用*光跃迁* 特征计算此器件的电致发光,计算了电子特性并评估了光的产生效率。此外,通过将辐射重合的空间分布可视化,可以给出设计建议来将输出光的总效率最大化。

PN 结一维模型

这个简单的基准模型采用有限元法和有限体积法计算一维 p-n 结的电势和载流子浓度。将结果与 Kramer 和 Hitchon 编著的 "Semiconductor Devices: A Simulation Approach" 一书中的等效装置进行了比较。

双势垒一维模型

双势垒结构因其在共振隧穿二极管等半导体器件中的应用而受到关注。 此验证示例演示如何在*薛定谔方程* 接口中建立简单的一维砷化镓/铝砷化镓双势垒结构,分析准束缚态及其时间演化、共振隧穿现象以及透射随能量变化的情况,对于准束缚态和共振隧穿条件下计算的特征能量以及计算的透射系数,模型结果与解析结果非常一致。

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