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龙图腾网获悉湖北九同方微电子有限公司申请的专利基于空间离散和非耦合迭代的半导体器件数值模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120317047B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510365072.4，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于空间离散和非耦合迭代的半导体器件数值模拟方法是由阮瞩;李德斌;温馨;邓杰芳;吴志桥;万波;刘民庆设计研发完成，并于2025-03-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于空间离散和非耦合迭代的半导体器件数值模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于空间离散和非耦合迭代的半导体器件数值模拟方法，包括：建立半导体器件基本方程组；在非均匀六面体网格上进行空间离散；对电流方程进行离散，得到三维离散格式的漂移扩散模型方程组；采用Gummel非耦合法依次求解漂移扩散模型方程组中的每个方程。本发明提供的一种基于空间离散和非耦合迭代的半导体器件数值模拟方法，采用FDM法对半导体偏微分方程进行三维空间离散，并采用Gummel非耦合迭代法求解大规模非线性方程组，从而得到器件的物理特性及内部的物理图像，占用计算机内存相对较低，且对初始值不敏感，大幅提高了仿真速度。

本发明授权基于空间离散和非耦合迭代的半导体器件数值模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种基于空间离散和非耦合迭代的半导体器件数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括： S1、建立半导体器件基本方程组，所述的半导体器件基本方程组包括泊松方程、电子电流连续性方程、空穴电流连续性方程、电子电流密度方程，以及空穴电流密度方程； S2、采用三维七点中心差分法对半导体器件基本方程组在非均匀六面体网格上进行空间离散； S3、利用Scharfetter-Gummel格式对半导体器件基本方程组进行离散，得到三维离散格式的漂移扩散模型方程组，包括离散后的泊松方程、电子电流方程以及空穴电流方程；所述的三维离散格式的漂移扩散模型方程组包括： 6， 7， 8， 其中，式6为离散后的泊松方程，式7是离散后的电子电流方程，式8是离散后的空穴电流方程，C表示净掺杂浓度，R表示净复合率，、、、、、和分别为待求点及其周围六个相邻点的静电势，n0、n1、n2、n3、n4、n5和n6分别为待求点及其周围六个相邻点的电子浓度，p0、p1、p2、p3、p4、p5和p6分别为待求点及其周围六个相邻点的空穴浓度，j为迭代次数，nj、pj和分别表示第j次迭代后得到的电子浓度、空穴浓度和静电势，a0、a1、a2、a3、a4、a5和a6为三维离散格式的漂移扩散模型方程组系数； S4、采用Gummel非耦合法依次求解漂移扩散模型方程组中的每个方程，包括以下过程： S4.1、设置静电势、电子浓度和空穴浓度的初始值作为初始条件；初始条件的获取包括以下过程： 设初始值静电势、电子浓度和空穴浓度初始值为，静电势的初始值取为多子的准费米势被内建势调节的结果，保证整个区域电中性，有，其中，内建电势，为半导体材料的有效本征浓度，为净掺杂浓度； 对于N型半导体，C＞0： ； 对于P型半导体，C＜0： ； S4.2、求解离散后的泊松方程，对该方程中静电势与载流子浓度的关系，利用载流子的统计分布进行一阶泰勒展开作线性近似处理，得到当前静电势； S4.3、将静电势和空穴浓度视为常量，求解离散后的电子电流方程，得到当前电子浓度； S4.4、继续将静电势和电子浓度视为常量，求解离散后的空穴电流方程，得到当前空穴浓度； S4.5、本次迭代结束后，计算未知量求解的相对误差，若未满足收敛条件，则以当前静电势、当前电子浓度和当前空穴浓度作为当前条件返回步骤S4.2进行下一次迭代，否则迭代结束。

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