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Silvaco TCAD | Victory DoE的基本使用方法（三）

news 2025/8/30 15:01:31

上篇链接：Silvaco TCAD｜ Victory DoE的基本使用方法（一）

Silvaco TCAD | Victory DoE的基本使用方法（二）

在前两篇分享中，我们基于Deckbuild示例中的SiC Planar VDMOS案例，构建了一个完整的DOE项目，项目顺利地完成了运行。在该项目中，对漂移区ndrift的浓度设置了DOE（ndrift = 8e15，9e15，1e16），模拟了工艺过程、IdVg、IdVd和BV，提取了氧化层厚度、开启电压Vth、开启电阻Rdson和击穿电压BV的结果。

当前工程的运行结束，意味着该项目的基本框架构建完成。但是如果想要该项目更加完整，则需要更新DOE，改变参数，多次运行，探究参数和器件性能间的规律。那么此时在已经运行完成的项目上进行再编辑就显得很重要。现在，我们想要基于已经完成运行的工程做以下的操作：

给ndrift再增加一个变量值
新增一个全新的变量“AnnealTime”(退火时间)
改变某个Module的代码并且重新运行

你也许会想，我可以在Deck/Split界面把DOE设置好，然后直接Build DOE Project，更新的内容自然就会更新到Dashboard中，上述操作似乎并没有特别说明的必要。

但需要注意的是，在VDOE的逻辑中，Deck/Split界面的"Build DOE Project"和”Rebuild”意味着全局修改工程。在"Build DOE Project"之前，有Split Level选项，该选项内可以输入数字，意味着"Build DOE Project"和”Rebuild”都从该数值的Module之后开始进行。在点击"Build DOE Project"之后，选定的Module之后的所有运行完成的结果都会被清空，该操作没有二次确认，并且不可逆，所以工程运行后要再次点击"Build DOE Project"的话，需要谨慎，对于运行完成的工程，建议复制一份进行备份，防止运行了很久的工程被一个误操作而清空。比如说，你构建的工程有Module 1（后面简称M1）, M2, M3, M4这样的四个Module，并且都已经运行完成，那么在Split Level输入3，点击Build DOE Project之后，M3和M4的结果就会被清空，M1和M2的结果仍然会保留。

通常我们更想要在尽量保留原本的结果的同时更新工程，但上述方法是按照Module去改变结果的，以上面的举例来说，如果M3和M4内包含了多个node，这些node中仍然有你想要保留结果的node，又或者你只想清空M3，但不想清空M4，那么按照上述方法就不能达到目的。所以，接下来会介绍三种场景及对应的操作，以满足不同的编辑需求。

1. 给ndrift再增加一个变量值

在Deck/Split界面的DOE编辑区域，如果给ndrift重新增加一个值，如7e15，然后点击Rebuild，然后在Dashboard界面中进行查看，发现7e15这个变量确实添加了（新增了一列），但是已经运行完成的node也发生了重排。而我们想要的结果是：新增的node完全不影响已经运行过的node的运行结果。具体到本案例来说，即前三列的node的结果保持不变。然而现在的情况是：已经运行过的node号的位置变更了，新增的node号都变成了红色。和变更前对比发现，Deck/Split界面的Rebuild的逻辑是：从第一个Module开始，就像工程没运行过一样地重新排列node号。此时，如果点击Dashboard界面的左上角的黄色按钮（这个按钮的名称也是Rebuild，但作用上和Deck/Split界面的Rebuild有点不同，后面会看到演示），这些变红的node会被清空，而已运行完成的node所在的位置和所对应的代码的位置也是错乱的。所以，直接在Deck/Split界面的DOE编辑区域新增变量，然后直接点击Rebuild，这样的方法行不通。

在Deck/Split界面，DOE编辑区域新增变量值后进行Rebuild

在Dashboard界面，node编号错乱

想要达到目的，应该是在Dashboard界面对整列进行复制，然后修改变量值，而不是在Deck/Split界面操作。在Dashboard界面，选中想要复制的列中的ndrift的值，右键选择Copy node，会复制一整列，并且node号是从n43开始排列的。

这时双击新出现的列中的ndrift值，可以进行编辑，输入7e15后，输入框会变成黄色，内容会变成"8e15-->7e15"，这时，需要点击右上角的绿色对勾，接受改变动，就可以完成变量的增加。这时，再点击Dashboard左上角的黄色按键，就可以在保留所有文件的情况下，对node号进行重排。已经运行完成的node，其node号变化后，对应node下的文件名前缀的node编号也会更新。

2. 新增一个全新的变量“AnnealTime”(退火时间)

在之前的演示中，我们在不同Module中定义了多个变量，但是只拿ndrift作为演示，构建了DOE。现在，我们想添加变量“AnnealTime”再次构建DOE，以查看退火时间对器件性能的影响。这时，就需要在Deck/Split界面中进行操作。在Module区域选中”AnnealTime”变量，点击添加变量到DOE编辑框内，这时直接点击Rebuild，就可以将该变量添加到在Dashboard的列中，并且不改变已经运行完成的结果。

如果想要对AnnealTime添加变量值，要避免在1小节中说明的错误做法，即在DOE编辑框新增行，然后改变AnnealTime的值，再进行Rebuild，这样也会出现node号错乱的情况。正确的做法还是在Dashboard界面中采用Copy node的方式，对AnnealTime添加变量值。在第三列的AnnealTime的变量的node n15进行右键和Copy，然后新增“20”这个变量值，点击对号，再点击左上角的黄色按钮，就完成了对新变量赋予新变量值的操作。也可以选择别的行进行复制，这就看你要选择哪个ndrift值去做对比实验了。

刚刚演示的新增变量，是我们运行工程时本来就有，但是没有把其添加入DOE编辑框的变量。如果要添加一个原本没有的变量，则需要到对应的Module中编辑代码，在Deck/Split界面进行Convert，然后重复前面的步骤，就可以把新增的变量也添加到DOE中。如下图，添加了一个变量名为VAR，变量值为10的变量，到第五个Module中。

3. 改变代码并且重新运行

在本工程中，求解IdVg、IdVd和BV的三个Module的关系是平行的。在Deck/Split的版本控制中可查看这种关系，Inputs下方的数字，说明了当前Module的输入文件来自前面哪个Module。-1表示上一个，-3表示上三个，-5表示上五个，这表示他们的输入都是M8。这种关系意味着M9, M11, M13可以独立运行，不存在依赖关系，彼此互不影响。

如果想要改变M9，即 IdVg中的代码，并使其重新运行，那么理论上来说，只需要让M9对应的node重新运行就可以了，M11和M13对应的node应该保持不变。

这里首先说明一种需要注意的代码更新办法。在Dashboard界面中，右键点击M9，选择Edit Module，然后修改其中的代码，点击保存。此时，Dashboard右上角的Refresh会变红，此时若是点击Refresh，则会清空M9以下的所有Module的结果（效果和Deck/Split界面Split Level设置为9，然后点击Build DOE Project一样）。这种方法比较适合修改最后一个Module的代码，或者后面所有Module都和当前修改的Module有依赖关系的情况。这些情况下，清空当前修改Module之后的所有Module的结果是必要的。但在这里，M9, M11, M13不存在依赖关系，我们修改了M9的代码就希望只有M9对应的node重新运行。因此这种更新代码的方法不是我们想要的。

在Dashboard界面右键Module，更改代码后，点击红色的Refresh，可以更新代码

但是这样做的会使修改Module之后的所有Module的结果也被清空

正确的做法是，在任何地方更新M9的代码后（不论是在Dashboard中右键Module进行更新，还是在Deck/Split界面直接在sdb文件中更新），到Deck/Split界面中，点即Convert，此时代码就更新到了Dashboard对应的Module中（可以右键该Module进行确认）。

但是此时已经运行过的结果还保留在对应的node中，此时如果点击左上角的运行按钮，并不会直接运行更新后的代码。这时，选中你想要重新运行的node，点击右上角的“扫把”按钮，清空node之前输出的文件，使node重新变成空白状态，此时再点击运行按钮，被清空的node会自动开始运行，并且运行的是更新后的代码。