n dieser Arbeit wird ein Kompaktmodell für Bipolartransistoren in Hinblick auf den Hochstrombereich und eine gute Anwendbarkeit weiterentwickelt. Die entscheidenden Größen zur Beschreibung von Bipolartransistoren sind die Ströme und Ladungen, die sich gegenseitig beeinflussen. Durch diese Wechselwirkung ist es im Hochstrombereich nicht mehr möglich das daraus resultierende Gleichungssystem ohne Vereinfachungen explizit zu lösen. Im HICUM/L2-Modell wird deshalb eine implizite Lösung vorgezogen, die aber durch die resultierenden Iterationen zu einem erhöhten Extraktionsaufwand und erhöhten Rechenzeiten führt. Im HICUM/L0 wurde eine explizite Lösung vorgeschlagen, um eine Reduktion des Aufwands zu erreichen. Diese führt jedoch aufgrund der gemachten Vereinfachungen zur einer starken Einschränkung in der Anpassung des Hochstrombereichs. Deshalb wird in dieser Arbeit eine neue explizite Berechnung für die normierte Löcherladung entwickelt, die einfach aufgebaut ist und dabei trotzdem sehr gute Ergebnisse liefert. Obwohl nur ein zusätzlicher Modellparameter eingeführt wird, kann eine deutliche Verbesserung in der Anpassung der Quasisättigung und des Kollektorstroms im Hochstrombereich im Vergleich zum bisherigen HICUM/L0-Modell erreicht werden. Weiterhin wird eine Modellgleichung zur Beschreibung der Temperaturabhängigkeit von IQF eingeführt und die Wiedereinführung der Rückwärts-Early-Spannung ins HICUM/L0-Modell vorgeschlagen. Für das weiterentwickelte HICUM/L0-Modells wird eine Extraktionsstrategie vorgestellt, die bei möglichst geringem Aufwand eine gute Anpassung der Kennlinien erreicht. Anhand von Modellierungsergebnisse für Transistoren unterschiedlicher Größe und Technologie wird die Gültigkeit des weiterentwickelten HICUM/L0 gezeigt. Für alle Transistoren zeigt sich eine sehr gute Anpassung der Kennlinien über den gesamten Arbeitsbereich des Transistors. Im Vergleich zu heute geläufigen Modellen zeigen sich gegenüber dem VBIC-Modell und dem bisherigen HICUM/L0-Modell insbesondere im Hochstrombereich deutlich bessere Ergebnisse, gegenüber dem HICUM/L2 können in etwa gleich gute Ergebnisse erreicht werden. Insgesamt zeichnet sich das weiterentwickelte HICUM/L0-Modell durch einen geringen Extraktionsaufwand, eine gute Anwendbarkeit und Handhabbarkeit als auch durch sehr gute Modellierungsergebnisse aus. Es erfüllt somit die Kriterien, die für eine effiziente Modellierung notwendig sind und besitzt daher das Potential das SGP-Modell als Standardmodell abzulösen.     «

n dieser Arbeit wird ein Kompaktmodell für Bipolartransistoren in Hinblick auf den Hochstrombereich und eine gute Anwendbarkeit weiterentwickelt. Die entscheidenden Größen zur Beschreibung von Bipolartransistoren sind die Ströme und Ladungen, die sich gegenseitig beeinflussen. Durch diese Wechselwirkung ist es im Hochstrombereich nicht mehr möglich das daraus resultierende Gleichungssystem ohne Vereinfachungen explizit zu lösen. Im HICUM/L2-Modell wird deshalb eine implizite Lösung vorgezogen, d...     »

In this thesis a bipolar compact model is enhanced with regard to the high current range and a good practicability. The main values for describing a bipolar transistor are the currents and the charges, which influence each other. Due to this interaction it is not possible to solve the resulting equation system explicitly without any simplification. Therefore, in HICUM/L2 an implicit solution is preferred, but it leads to a higher computational and extraction effort. In HICUM/L0 an explicit solution was introduced to reduce this effort. However, this solution leads to a high constriction in the modeling of the high current range, because of the used simplifications. Thus a new explicit expression for the normalized hole charge is developed in this thesis which is easy arranged and leads to correct results. Although only one model parameter had to be introduced a significant improvement in the modeling of the quasi saturation and the collector current in the high current range was reached comparing to the not improved HICUM/L0. Furthermore a new model equation for modeling the temperature dependence of IQF and the reintroduction of the reverse early voltage was proposed. For the improved HICUM/L0 an extraction strategy is presented, which reaches a good modeling of the characteristics with minimum effort. The validity of the improved HICUM/L0 is shown for several transistors of different dimensions and technologies. For all transistors a good modeling of the characteristics over the whole range of operation is shown. In comparison to currently used models, better modeling results are reached comparing to the VBIC and the unimproved HICUM/L0 especially in the high current range, equal good results are reached comparing to the HICUM/L2. Overall the improved HICUM/L0 is characterized by a low extraction effort, by a good practicability and manageability and also by excellent modeling results. Therefore it satisfies the criteria of an efficient modeling and hence has the potential to replace the SGPM as the standard model.     «

In this thesis a bipolar compact model is enhanced with regard to the high current range and a good practicability. The main values for describing a bipolar transistor are the currents and the charges, which influence each other. Due to this interaction it is not possible to solve the resulting equation system explicitly without any simplification. Therefore, in HICUM/L2 an implicit solution is preferred, but it leads to a higher computational and extraction effort. In HICUM/L0 an explicit solut...     »