基于Python语言的MOSFET器件仿真实验平台开发

孙斌; 秦祯雷; 毛力言; 胡文元; 王胜; 王明湘

实验科学与技术 ›› 2026, Vol. 24 ›› Issue (4) : 7 -12.

孙斌, 秦祯雷, 毛力言, 胡文元, 王胜, 王明湘

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摘要

该文针对半导体器件物理实验教学对先进节点MOSFET器件量子输运理论阐述不足的问题，开发了基于一维弹道输运理论的交互式仿真实验平台。采用开源Python编程语言和MVC架构实现了“参数调节-数值计算-可视化分析”的一体化仿真流程，实时呈现沟道长度、栅氧化层厚度等结构参数，介电常数等材料特性以及双栅、环栅等器件构型对漏致势垒降低（DIBL）、亚阈值摆幅（SS）等短沟道效应关键参数的影响。平台将量子输运理论融入实验教学，弥补了传统实验在先进器件表征方面的局限，在集成电路专业人才培养和前沿科学研究中具有重要应用价值。