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1.1在ISE中建立一个新的项目首先进入ISE TCAD运行的Linux操作环境，进入操作界面按照以下顺序进行创建新目录，Project →New → New Project。
在工作主界面的Family Tree目录下的No Tools边框上面，右键Add →Add Tool →Tools →MDraw →OK，在Create Default Experime边框选定OK ，之后再在MDraw 工作框上右键Add →Add Tool →Tools →Dessis →OK，在Add Tool边框上点击确定After Last Tool →Apply →Tools →Inspect →OK。
这样，工作界面Family Tree目录下就有MDraw、Dessis、Inspect这三个工具组了。
之后进行保存Project →Save As →输入工作名称→OK就可以了，或者也可以直接点击保存的快捷图标进行保存。
1.2.建立器件网格利用Mdraw模块建立SiC MESFET器件结构模型，包括器件的边界、掺杂、网格的划分和关键区域的加密；首先要进行MDraw的绘制器件工作，右键MDraw →Edit Input →Boundary 进入MDraw的绘制器件结构工作区。
在MDraw绘制过程中，可以徒手绘制，这是默认模式的绘制方式。
然而在大多数情况下，需要按照器件尺寸精确绘制，这时可以从Performance Area中点击Exact Coordinates选择精确坐标绘制。
接下来要选择器件的制作材料，打开Materials菜单，选择MESFET器件材料SiC。
绘制器件结构图时，选择Exact Coordinates，点击Add Rectangle增加矩形框，输入预先设计的各点坐标，设定器件各个结构的尺寸大小。
器件结构绘制完成后，需要在源、漏的欧姆金属和SiC接触面上添加欧姆接触层，另外栅的肖特基金属和SiC接触面上需要添加肖特基接触层，衬底和衬底合金界面同样需要添加接触层，这样仿真出来的结果才能更加符合实际情况。
第4章仿真工具及原理概述半导体器件及电路的计算机仿真（Simulation）就是在构造器件工作的电路或系统的基础上，通过计算机软件内部的数学、物理模型、器件原理及电路方程的计算来模拟器件在电路中以及器件内部的真实工作状况，以达到指导生产、节约成本的目的。
由于计算机仿真的高效，高精度，高经济性和高可靠性，因此倍受人们的重视。
近年来，计算机仿真技术作为CAD自动化的一个有力工具，已经广泛应用于功率半导体器件和电力电子电路（或系统）的分析中。
应用仿真技术，可以减小设计费用和设计时间，并改进电力电子电路的可靠性4.1 ITC-IGBT的仿真原理简介器件和电路的计算机仿真技术，要解决两个主要问题：一是如何建立电路的方城（即仿真模型）；二是如何求解电路方程。
由此提出了各种仿真技术，程序或者软件包。
列方程的方法决定了编程的困难程度，对存储器的要求，以及由此决定的仿真计算速度。
一旦确定了列方程的方法，仿真程序数据结构也就基本决定，解方程的方法则是某种数值法，例如牛顿迭代法。
半导体器件的计算机仿真分析是器件研究的一种重要手段。
随着计算机技术的发展、计算方法的不断改良、计算精度和速度的不断提高，为涉及大量方程运算的器件仿真提供了便利条件。
同时，随着器件研究的逐渐深入，器件模型的不断优化以及算法的不断改良，器件仿真可以较为准确的反映器件的性能。
分析器件的仿真结果，可以了解器件的性能，优化器件的结构，节约器件研制的时间和成本。
本研究主要就是采用器件仿真的方法，对不同尺寸和掺杂浓度的新型IGBT 进行仿真分析与比较，最终得到比较优化的结构。
尽管如此，由于实际工艺的某种程度的不确定性和仿真模型的理想化设计，仿真器件与实际器件的工作状态还是有一定差异的，所以对仿真的结果还应进行详细的理论分析。
以下结合本研究内容的具体情况，对相关知识加以介绍。
本研究使用的是当前国际上十分流行的器件特性仿真软件ISE，该软件的功能十分强大，本文涉及其中的三大部分：用二维（自动默认为三维）画图的方法模拟器件的理想结构（MDRAW）；用工艺流程的方法模拟器件的实际结构（DIOS）；用添加物理模型的方法仿真器件的实际物理特性（DESSIS），最后可以通过inspect和tecplot_ise窗口查看其特性曲线或内部载流子、电流、电场等分布情况。
ISE TCAD课程设计教学大纲ISE TCAD环境的熟悉了解%1.GENESISe——ISE TCAD模拟工具的用户主界面1）包括GENESISe平台下如何浏览、打开、保存、增加、删除、更改项目；增加实验；增加实验参数；改变性能；增加工具流程等；2）理解基本的项目所需要使用的工具，每个工具的具体功能及相互之间的关系。
%1.工艺流程模拟工具LIGMENT/DIOS,器件边界及网格加密工具MDRAW1）掌握基本工艺流程，能在LIGMENT平台下完成一个完整工艺的模拟；2）在运用DIOS工具时会调用在LIGMENT中生成的*_dio.cmd文件；3）能直接编辑*_dio.cmd文件，并在终端下运行；4）掌握在MDRAW平台下进行器件的边界、掺杂、网格的编辑。
二.器件仿真工具DESSIS,曲线检测工具INSPECT和TECPLOT。
1）理解DESSIS文件的基本结构，例如：文件模块、电路模块、物理模块、数学模块、解算模块；2）应用INSPECT提取器件的参数，例如：MOSFET的阈值电压（Vt）、击穿电压BV、饱和电流Isat等；3）应用TECPLOT观察器件的具体信息，例如：杂质浓度、电场、晶格温度、电子密度、迁移率分布等。
课程设计题目设计一PN结实验1）运用MDRAW工具设计一个PN结的边界（如图所示）及掺杂；2）在MDRAW下对器件必要的位置进行网格加密；3）编辑*_des.cmd文件，并在终端下运行此程序，考虑偏压分别在-2V, 0V, 0. 5V 时各自的特性；4）应用TECPLOT X具查看PN结的杂质浓度，电场分布，电了电流密度，空穴电流密度分布。
提示：*_des.cmd文件的编辑可以参看软件中提供的例子并加以修改。
所需条件：N A =3x10”, N D=3X10181 pm 1 pm设计二NMOS管阈值电压Vt特性实验1）运用MDRAW工具设计一个栅长为0.18 jlm的NMOS管的边界及掺杂;2）在MDRAW下对器件必要的位置进行网格加密；3）编辑*_des.cmd文件，并在终端下运行此程序；4）应用INSPECT工具得出器件的Vt特性曲线；注：要求在*_des.cmd文件的编辑时必须考虑到器件的二级效应，如：DIBL效应（drain-induced barrier lowering）,体效应（衬底偏置电压对阈值电压的影响），考虑一个即可。
TCAD选择Medici、ISE、Silvaco还是Sentaurus可选TCAD软件(TCAD－Technology Computer Aided Design)a.Tsuprem4/Medici（Avanti，被Synopsys收购）b.Silvaco TCAD（Silvaco公司）c.ISE TCAD（瑞士ISE公司，被Synopsys收购）d.Sentaurus TCAD（Synopsys）Tsuprem4/MediciTsuprem4/Medici是Avanti公司的二维工艺、器件仿真集成软件包。
Tsuprem4是对应的工艺仿真软件，Medici是器件仿真软件。
在实践中，可以将Tsuprem4的工艺仿真的结果导入到Medici中，从而进行较为精确的仿真。
功能和操作都不及ISE TCAD、Slivaco TCAD和Sentaurus TCAD，但对使用习惯了的用户一般还是会选择最经典的这两个软件。
Silvaco TCADSilvaco TCAD提供了工艺模拟和器件模拟；Athena是一套通用的、具有标准组件以及可拓展性的一维和二维制程模拟器，可用于Si 或其它材料的工艺开发。
Athena由四套主要的工具组成：SSuprem4用于模拟Si工艺的implantation, diffusion, oxidation and silicidation ；Flash用于模拟先进材料工艺的implantation, activation and diffusion；Optolith 用于lithography模拟；Elite用于topography模拟。
Athena还提供了硅化物建模和ion implantation, etching 和deposition的Monte Carlo建模方法。
Atlas是一套通用的、具有标准组件以及可拓展性的一维和二维器件模拟器。
Atlas适用所有的半导体工艺器件模拟，包括两个主要的模拟器：S-Pisces用于Si器件模拟; Blaz模拟先进材料构成的器件和复杂的构造。
