ミックスモードシミュレータ
回路とデバイス混在のシミュレーション
回路(SPICE)とデバイスを混在してシミュレーションを行うクロスライトのミックスモードを紹介。回路とデバイス混在シミュレーションのしくみの概略説明。IGBTデバイスを題材にミックスモードの実行と結果解析の例を紹介。
- 企業：クロスライトソフトウェアインク日本支社
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シミュレータ(熱解析) - 企業1社の製品一覧
製品一覧
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表示件数
FDTDによるサファイア基板LEDのデバイスシミュレータ
2つの異なる表面構造を持つLEDのFDTD法解析ツール
異なる表面形状を持った2種類のLEDデバイス構造をAPSYSでFDTD法を用いてシミュレーションし、角度に依存する発光強度分布が得られた。表面形状の違いが発光強度に反映。2Dと同じ方法で3D構造のFDTDシミュレーションが可能。
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半極性InGaN半導体レーザのシミュレータ
半極性のInGaN半導体レーザの解析ツール
結晶座標系、ひずみや応力などを考慮したモデリングのアプローチを紹介。LASTIPでの2次元計算を例に、内部電場を伴わない光利得(optical gain)など半極性と非極性とc面(c-plane)で比較。結晶成長方向を考慮したウルツ鉱型MQWデバイスに対するk.p.理論に基づいたモデルはAPSYS、LASTIPとPICS3Dに搭載。
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電界吸収変調器のシミュレータ
電界吸収変調器の解析ツール
フランツ・ケルディッシュ効果(Franz-Keldysh effect)を使って導波路型変調器(Waveguide modulator)をAPSYSによってシミュレート。多体(manybody)計算から得られた双極子行列要素で向上、実験結果に極めて一致。実験結果を再現するには自由電子理論(Free-carrier theory)だけでは不十分。電場(electric field)、吸収(absorption)および伝達(transmission)におけるシミュレーション結果は実験結果によく一致。
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薄膜太陽電池のシミュレータ
薄膜太陽電池のデバイス解析ツール
デバイスモデリング(modeling)の特徴を、APSYSを用いて各物理モデル(physical models)や量子トンネリング(quantum tunneling)について紹介。a-Si muC-Si a-SiGeとITO/ZnOを使ってa-Siに対するモデルと材料の吸収特性(material absorption property)を説明。a-Si PIN太陽電池のモデリング結果として、二重接合(dual junction) muC-Si/a-Siと三重接合(triple junction) a-Si/a-SiGe/a-SiGeタンデム型(tandem cells)太陽電池を計算例を紹介。クロスライトの2D/3D光線追跡(ray tracing)とFDTDモジュールを併用することで、APSYSでSi基板の薄膜太陽電池を効率的に設計・解析が可能。
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MOSFETにおける3Dシミュレーションの効果解析シミュレータ
MOSFETにおける3Dシミュレーション効果の解析ツール
STI(shallow trench isolation)閉じ込めMOSにおいて、SiO2/Siインタフェース分離により、幅方向にドーパント拡散が起こる。HV(high voltage) MOSFETにとって、3D拡散(diffusion)と狭ゲート(narrow gate)サイドフィールドは閾値電圧Vthを幅を減らすかのように低い方へシフト。ナノMOSFETの典型的なプロセスフローでは、W>0.1 umの幅を減少しVthが増加。方形トレンチ(square-trenched) UMOSでは、四角サイズが減らすかのように、幾何学的および3D拡散の効果は低い方へVthをシフト。
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バンド内遷移トンネル効果の解析シミュレータ
ヘテロ接合に対するトンネル効果のモデルによる解析ツール
量子トンネリング(quantum tunneling model)モデルは高ドーピングレベル(high doping level)においてキャリア輸送(carrier transport)への影響を無視できない。アルミ(Al)組成割合変化(composition grading)は、ポテンシャル障壁(potential barrier)の平坦化によって擬似的な量子トンネル効果(mimic quantum tunneling effect)が可能。ただし、アルミ(Al)組成割合変化の距離選択が重要。十分に多く内部にメッシュポイント(internal extra mesh point)を追加することで、組成割合変化と同様の効果をもたらす。量子トンネリングモデルはキャリア輸送の量子力学強化に最も信頼できる方法である。
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量子ドットデバイスの3Dシミュレータ
量子ドットデバイスの3次元解析ツール
量子ドット(quantum dots)デバイスのモデリングは、微視的なモデルを構築・解析しその結果を巨視的なモデルに取りこむ手順を経る。微視モデルは様々な矩形や円柱状の3次元量子ドットが可能。ひずみ効果(strain effect)も考慮。GaN基板のウルツ鉱構造(wurtzite structure)も亜鉛鉱型結晶構造(zincblende structure)と同様に適用可能。巨視的なモデルにおけるバンド図(band diagram)、PLの計算果と実験の結果比較、光利得スペクトル(optical gain spectrum)、広がりなしのスペクトル(spectrum without broadening)、温度依存、利得スペクトル(gain spectra)、レーザ発光の振舞い(lasing behaviour)を例示。
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レーザ照射コンタクト太陽電池シミュレータ
レーザ照射コンタクト太陽電池のデバイス解析ツール
クロスライトのプロセスシミュレーターCSupremとデバイスシミュレータAPSYSを併用したレーザ照射コンタクト(Laser fired contact)のプロセスを例示。最終的にLFC(Laser fired contact)を構造に持つRCC(rear-contacted cells)デバイスをAPSYSに取込み、太陽電池性能のモデリングが成功。LFCを持つRCCデバイスの妥当な性能を示した。結果から、実際のレーザパルス照射を議論、Al原子が溶融したSi中へ拡散する可能性を示唆。クロスライトのCSupremとAPSYSでLFCを持つ太陽電池の2D/3Dモデリングが可能。
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量子カスケードレーザのシミュレータ
量子カスケードレーザの解析ツール
サブバンド構造計算(subband structure calculation)により、発光波長(emission wavelength)やミニバンドアライメント(miniband alignment)などのQCL(quantum cascade laser)の基本的なデザインが可能。微視的なレート方程式モデル(microscopic rate equation model)は、ローカル電流(local current)と光子密度(photon density)のような光利得(optical gain)を容易に生成。巨視的なQCLシミュレーションにおいて、電子を電極から多重量子井戸(MQW)に注入し、多重量子井戸(MQW)から電極に収集。100-1000Aの平均自由行程(mean-free-path)を持つ非局所的(non-local)な電流注入モデル(currentinjectionmodel)を提案。
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Siのひずみに対するQWモデルシミュレータ
ひずみ持ったMOSFETの量子井戸の解析ツール
クロスライトの半古典的な量子サブバンド平均化バレー移動度モデル(semi-classical quantum subband valley-averaged mobility model)は、バレー分裂(valley splitting)と異方性(anisotropy)を考慮。平均化されたサブバンドの状態密度(density of states)と移動度(mobility)を用て量子補正(quantum corrections)をした移動拡散方程式(drift-diffusion equations)の自己無撞着解(self-consistent solution)が可能。様々な応力や結晶方向のひずみを持つシリコンMOSFETの特性が予測可能。
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表面構造を持つ多重量子井戸LEDの3Dデバイスシミュレータ
表面構造を持ったInGaN/GaN MQW LEDの3D解析ツール
プロセスシミュレータCSupremで3D構造デバイスを構築。APSYSとFDTDの組合せによる表面構造(textured surface)のモデリング手順を紹介。電気特性と光学特性をAPSYSと3D光線追跡を用いて計算。（FDTDデータで3D光線追跡を行い光パワーを抽出）クロスライトソフトウェアのいくつかのモジュールを組合わせることで表面構造を持つLEDを正確に計算可能。
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マッハツェンダー型光変調器のデバイスシミュレータ
InP基板上に多重量子井戸をもつマッハツェンダー型光変調器の物理モデルによる解析ツール
マッハツェンダー型光変調器のシミュレーションには微視的な量子井戸モデルから導波路とシステムに関連する回路モデルまで必要。クロスライトはマッハツェンダー型光変調器の設計に対して統合された最先端のソリューションを提供する。資料では、さまざまな物理的数理的モデルを紹介し、実際のモデリングの例を解説。
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パワー半導体のシミュレータ
半導体デバイス設計とクロスライトソフトウェアのTCADを利用例
クロスライトの各製品の詳細を事例をもとに紹介。クロスライトのAuto TCADを解説。
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GaN基板LEDの3D TCADシミュレータ
プロセス/デバイスシミュレーション統合環境(TCAD)でのLED 3D解析ツール
プロセスシミュレーター(CSuprem)とデバイスシミュレーター(APSYS)を統合したTCADで多重量子井戸(MQW)構造LEDの解析を紹介。ポテンシャル、電流密度、温度とキャリア分布をシミュレートし結果を3Dで表示。デバイス断面構造の設定にはGUIインターフェイスを持ったLayerBuilder(標準付属)を使用。電極などレイアウトパターンは、GDSフォーマット対応の、MaskEdior(標準付属)で作成。これらの情報をもとに、CSupremで3Dメッシュとドーピングプロファイルを生成。デバイスシミュレーター(APSYS)で、電気的な特性(IQEなど)と熱的特性をシミュレーション。また、オプション機能のオプトウィザード(Optowizard)を用いて、光線追跡(raytracing)またはFDTDによる光抽出が可能。
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