在大四下學(xué)期、臺(tái)灣省改成線上授課後，雖然作為材料系電子材料組的學(xué)生在研究時(shí)用不到，但出自於對(duì)半導(dǎo)體元件(器件)的熱愛(ài)，開(kāi)始找認(rèn)真找資源學(xué)習(xí)這個(gè)鼎鼎大名的TCAD軟體。

何謂TCAD呢？全名是Technology Computer-Aided Design，主要特指「半導(dǎo)體工藝模擬以及器件的模擬工具」。其實(shí)更多的人接觸到的應(yīng)該是像"autoCAD"、"OpenSCAD"等等的繪圖工具，但就英文字面上的意思，CAD其實(shí)應(yīng)該可以泛指於任何依據(jù)電腦輔助的軟體。

講了這麼多回到TCAD本身。具體來(lái)說(shuō)，就自身經(jīng)歷，身邊的人會(huì)用到的TCAD主要是Slivaco公司的TCAD與Synopsys公司的TCAD。其中前者可以在Windows, LINUX等平臺(tái)上運(yùn)行、後者主要在LINUS平臺(tái)上運(yùn)行。操作複雜度來(lái)說(shuō)個(gè)人體感後者遠(yuǎn)大於前者，至少至今我還是沒(méi)搞清楚Synopsys TCAD怎麼用，各種Bug與認(rèn)知上不足繼而舉步維艱QAQ。

接下來(lái)我會(huì)用一系列的文章把我學(xué)習(xí)Slivaco TCAD的心得寫(xiě)上來(lái)，內(nèi)容也同步更新於B站與Medium上。雖無(wú)商業(yè)打算，但是轉(zhuǎn)貼文章時(shí)還是著名一下來(lái)源。順帶一提，約莫一兩年後，我會(huì)把自己兩年多來(lái)學(xué)習(xí)半導(dǎo)體物理的詳細(xì)圖文筆記書(shū)公開(kāi)(來(lái)源於自學(xué)書(shū)本、學(xué)校課程等)，也是作為給予所有中國(guó)人一個(gè)更好的半導(dǎo)體中文教材(縱使我知道國(guó)內(nèi)外詳盡的教材已經(jīng)不少了)，目前主要是時(shí)機(jī)問(wèn)題、版權(quán)問(wèn)題還有平臺(tái)問(wèn)題未解，還請(qǐng)大家恭候。

回到主題，所以，Silvaco TCAD就是一個(gè)軟體像瀏覽器一樣打開(kāi)就能用嗎？恩.. 不，他是一群軟體的總稱。

因?yàn)椴皇怯?jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的，對(duì)於計(jì)算機(jī)軟體(軟件)架構(gòu)實(shí)在不清楚，所以容我很不正式的說(shuō)明。Silvaco TCAD 是一群小工具的總稱。

我們來(lái)看Slivaco工作資料夾的截圖：

琳瑯滿目的捷徑對(duì)吧，不必?fù)?dān)心，我們暫時(shí)只須要記得我們的好朋友是"Deckbuild"、"TonyPlot"跟"TonyPlot 3D"就好。其他我們暫時(shí)用不到。三位同學(xué)的主要任務(wù)如下：

Deckbuild：給出編程的平臺(tái)

TonyPlot：Tony同學(xué) 幫我們把圖畫(huà)出來(lái)

TonyPlot 3D：Tony同學(xué) 幫我們把圖用3D的方式畫(huà)出來(lái)

順帶一提，關(guān)於Silvaco TCAD的資源網(wǎng)路上找一下應(yīng)該找的到(科學(xué)上網(wǎng)尤其多)，還是得說(shuō)阿，資慈正版呀。真的不會(huì)安裝的Windows的童鞋可以私信我。

所以我們就雙擊打開(kāi)"Deckbuild"啦：

我們主要的工作視窗、程式碼輸入就是在Deck的地方。

在結(jié)束這一回前，我們介紹Atlas與Athena兩個(gè)角色。這兩個(gè)都是Silvaco TCAD模擬的核心工具/處理器，其中：

ALTAS是以方塊的方式建立模型直接分析、

ATHENA是透過(guò)模擬製程的方式「做出」元件。想當(dāng)然爾後者會(huì)更真實(shí)、但也更複雜，而且後者也較少方塊的結(jié)構(gòu)、有曲線型。但做出結(jié)構(gòu)後也仰賴ATLAS進(jìn)行分析電性等。

在這系列教學(xué)的第一回中，我們會(huì)利用油管上的「Engineering technology and society」錄製的「Silvaco TCAD ATLAS Tutorial 1~2」來(lái)做ATLAS的流程說(shuō)明並輔以「臺(tái)灣大學(xué) - 積體電路工程」錄製的「積體電路工程_Silvaco (Atlas)」第一集來(lái)做說(shuō)明。第二回會(huì)以「臺(tái)灣大學(xué) - 積體電路工程」錄製的「積體電路工程_Silvaco (Atlas)」第二集為基底，討論如何利用ATHENA建立一個(gè)較真實(shí)的元件結(jié)構(gòu)並進(jìn)行元件分析。

而我的系列教學(xué)、或者更精確來(lái)說(shuō)是心得加整理主要依循的便是前者的脈絡(luò)架構(gòu)，也請(qǐng)大家多多笑納與指正。

上述的這些影片也有良好良心的搬運(yùn)工Up主搬來(lái)B站了：

【公開(kāi)課】微電子工藝仿真（Silvaco TCAD ATLAS，雙字）

【公開(kāi)課】集成電路工程（基于Silvaco TCAD，臺(tái)灣大學(xué)，積體電路工程/集成電路工藝）

註記：個(gè)人建議如果可以就安裝2019版本。功能比較齊全跟多，2009版是下下策，之後會(huì)說(shuō)到為何。此外2019版會(huì)遇到TonyPlot掛掉的問(wèn)題，但是可以到Deckbuild>Edit>Preferences>Tools>TonyPlot>General>Version把Default換掉而修正；2014版則會(huì)遇到迴圈的問(wèn)題，這個(gè)就無(wú)解了。