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。
- 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3社の製品一覧
製品一覧
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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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量子井戸と量子ドット太陽電池のデバイスシミュレータ
量子井戸(QW)と量子ドット(QD)構造の太陽電池のデバイス解析ツール
ミニバンドモデル(miniband model)をドリフトディフュージョン(drift-diffusion)理論の枠組みに取り入れることで量子井戸(Quantum Well)/量子ドット(Quantum Dot)太陽電池の有用性の実証例を紹介。ミニバンドの異なるエネルギーによって、コールドキャリア(cold carrier)とホットキャリア(hot carrier)ミニバンドが計算可能。2D量子井戸と3D量子ドットの量子状態の解(quantum states solution)が量子井戸/量子ドット材料中の幅広い吸収スペクトラム(absorption spectrum)を精密に計算。
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ホットオージェ電子のリークのデバイスシミュレータ
量子井戸でオージェ再結合に起因するリークの解析ツール
LEDの効率の低下に関する様々なモデルをAPSYSは提供可能。（分極電荷(polarization charge)起因の量子井戸と障壁のポテンシャルひずみ。量子障壁(quantum barrier)とEBL(electron blocking layer)を越えるコールドキャリアリーク。ホットキャリア(hot carrier)起因の非局所輸送(non-local transport)。熱電子放出経由の非局所ホットオージェ電子リーク(Auger-thermionic model)。オージェ再結合率に依存する量子井戸からの非局所直接離脱(Auger-direct model)。オージェ再結合率に依存する量子障壁からのホットキャリア非局所放出(Auger-indirect model)。）
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タイプII型量子井戸受光素子のデバイスシミュレータ
タイプII型量子井戸構造を持つ光受光素子の解析ツール
適用可能なモデルと機能を紹介。（タイプ-II型量子井戸(Type-II MQW)の組を150対インプットコマンドでくくるテクニック。複合多重量子井戸(Complex MQW)光利得(optical gain)モデルからタイプ-II型量子井戸の光利得/光吸収スペクトルを求める。タイプ-II型量子井戸のバンドアライメント(band alignments)によって吸収スペクトルをデザイン。量子力学に基づいたミニバンド(mini-band)モデルの効果）
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クロスライトのFDTDシミュレータ
クロスライトのAPSYSによるFDTD計算
クロスライト独自の2D/3D FDTDシミュレーターを開発。クロスライトのデバイスシミュレーターと直結可能。Phythonを利用したスクリプト作成・処理が可能。GUIから全ての操作をコントロール可能。物質の分散は様々な分散モデルにより提供。PBCおよびUPML/CPML吸収境界条件を装備。並列計算による処理の加速は、MPI並列処理またはGPUデータ並列が利用可能。
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pドーピング窒化系シミュレータ
GaNおよびIII族窒化物にpドーピングを行うプロセス解析ツール
有機金属気相成長法(MOCVD)のプロセスシミュレーターPROCOMシミュレーションでp-タイプ伝導率の問題に取組む。膜成長中のMg取込みをコントロールするのが重要。シミュレーションは複雑なドーピングプロセスおよびMOCVDプロセスの最適化を補助。異なるタイプのアクセプターも本ソフトウェアによってシミュレーション可能。
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CSupremを使った3次元MEMSシミュレータ
CSupremを使ったMEMSの3次元プロセス解析ツール
CSupremはMEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)作成をただちに行えるシミュレータ。RFスイッチ(RF Switches)、電位計(Electrometer)、ポリシリコンMEMS(Polysilicon MEMS)、SOI MEMS、MT-VCSOAのプロセスシミュレーションを題材に実際の計算を例示。MEMS製造工程を正確に最適化、MEMS形成のシミュレーションに対し最適な3次元メッシュを生成。
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【動画】半導体レーザ用3Dデバイスシミュレーター PICS3D
モード、光学利得、光強度、スペクトル、キャリア分布、バンド、波動関数など様々な解析が可能。無料試用版あり！
■下記Youtubeにて試用版デモ Trial Guide の動画を公開中！ ■試用版のご希望は「試用版お申込フォーム」から （製品の詳細については、カタログもしくはお問い合わせ下さい）
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高輝度発光ダイオードデバイスシミュレータ
高輝度発光ダイオード(SLED)の3次元モデリングツール
グリーン関数(Green's function)理論に基づく理論モデルを解説。テストデバイスを用いて解析。（横モード(lateral mode)のプロファイル 利得(gain) バンド図(band diagram) 異なる注入におけるキャリア分布 空間的ホールバーニング(spatial hole burning) I-V特性(I-V curve) L-I(L-I curve) 自然発光の強度(amplifier spontaneous emission)に対する3D効果。）
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シリコンICプロセスシミュレータ
CSupremにおける物理モデル
イオン注入(ion implantation) 蒸着(deposition)、エッチング(etching)、拡散(diffusion)、酸化(oxidation)に対する物理モデルをベースに様々な半導体構造の1次元、2次元および3次元のプロセスシミュレーションが可能。IC製造工程の研究開発コストをコントロールするのに欠くことのできない信頼のある正確なシミュレーションツール。デバイスシミュレーターのためのドーピングプロファイル(doping profile)を出力可能。
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クロスライトのLEDシミュレータ
青色発光ダイオードにおける分極電荷の効果とデバイス構造最適化のための解析ツール
様々な物理モデル。（ウルツ鉱材料に応じた多重量子井戸(Multiple Quantum Wells)モデルに基づくk.p.理論。表面分極電荷(polarization surface charge)/自己無撞着モデル(self-consistent model)。量子井戸(quantum wells)または量子ドット(quantum dots)のための多体(Manybody)利得(gain)/自然放出(spontaneous emission)理論。非平衡量子輸送モデル(Non-equilibrium quantum transport model)。）InGaN/GaN MQWの青色LEDの特性における分極電荷の効果の有無を比較。（バンド図(band diagram)、ELスペクトル(EL spectrum)、I-V特性(I-V curve)、内部量子効率(IQE: internal quantum efficiency)）また、構造の最適化を検討。（インジウム(In: indium)組成の依存性、量子井戸(quantum well)数の依存性、量子井戸(well)/障壁層(barrier)の厚さ依存）
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半導体レーザ・光デバイス用3Dシミュレーター PICS3D
新たにクロスライト社のFDFDが加わり、FDTDより計算がかなり速く高共振構造も正確に解くことが可能、解析の応用例が広がりました
＜主な特徴＞ ■共振器方向の効果が重要なデバイスの設計・解析に適しています ■モード結合理論と多層膜光学理論によりDFB DBR VCSELのような回折格子を 含むレーザダイオードが計算可能 ＜多様な物理モデルや機能＞ ■ウェーブガイド・グレーティングの結合係数（１次、２次のグレーティング） ■縦方向のキャリア密度分布、主・副縦モードについての光学利得と光強度 ■２次グレーティングDFBレーザーについての表面放出モード分布の計算 ■異なる縦モードに対する出力と周波数変化 ■サイドモード比、線幅、線幅と出力の積、有効α、２次調和歪み、 表面放出出力（２次グレーティングDFB） ■異なるレーザー面と任意のバイアス条件でのモード出力スペクトル ■異なるバイアス条件と時間におけるモード出力スペクトル ■任意のバイアス条件におけるAM/FM微小信号変調応答、FM/RINノイズスペクトル ■２次調和歪みスペクトル ■その他機能や詳細については、カタログダウンロード もしくはお問い合わせ下さい。 ■試用版のご希望は下記のお問い合わせからご連絡ください
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太陽電池も解析・設計可能な半導体デバイスシミュレータ APSYS
多種多様な材料や物理モデルを用意、様々な解析が可能な半導体デバイスシミュレータ。カタログのダウンロードは無料！
＜主な特徴＞ ■自己無撞着（自己整合）に電気および光学を 2D/3D シミュレーション ■転送マトリックス、FDTD、およびレイトレーシング光学モデル ■太陽電池は、結晶半導体、酸化物、アモルファス材料、および有機材料などを含む ■単接合および多接合太陽電池 ■表面テクスチャおよび光学コーティング ■非局所トンネル接合モデル ■窒化物材料の界面分極電荷 ■IV 曲線と量子効率を取得するためのユーザーフレンドリーなインターフェイス ■その他機能や詳細については、カタログダウンロード もしくはお問い合わせ下さい。 ■試用版のご希望は下記のお問い合わせからご連絡ください。
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