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。
- 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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デバイスシミュレータ - 企業1社の製品一覧
製品一覧
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ナノワイヤー/ナノチューブLEDの3Dデバイスシミュレータ
GaN基板のナノワイヤまたはナノチューブデバイスの数値解析ツール
デバイスシミュレーター(APSYS)で、GaN基板のナノワイヤ(nanowire)やナノチューブ(nanotube)構造のLEDを効率よく解析。デバイスのモデリングとシミュレーション例を紹介。試験的に15 000メッシュポイント(mesh points)の量子井戸(quantum well)を1個有する単体のナノチューブ(single tube)を計算。典型的なI-V特性計算に、OS:Windows7+CPU:i5のノートPCで約20分のコスト。使用したAPSYSの物理モデルと数値解析機能は、「移動拡散(drift diffusion))モデルを量子力学と合わせ自己無撞着に計算」、「分極電荷を極性・半極性に利用」、「熱モデル」、「EBLドーピング、バンドオフセットや分極電荷によるIQEドロップ」、「FDTDによる抽出計算」など。
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フォトニック結晶LEDのデバイスシミュレータ
フォトニック結晶LEDのデバイスモデリングと解析ツール
フォトニック結晶LED(PhCLED)のモデリングのポイントや解析事例を紹介。DBRを持ったフォトニック結晶LEDを題材にしたシミュレーションを検討。（2D/3Dドリフトディフュージョンモデル(drift-diffusion model)。物理シミュレーションによるバンド解析。自然放出(spontaneous emission)と導波モード(guided mode)。エアホール(air hole)の深さの考察など。）また、InGaN フォトニック結晶LEDを題材に多導波モード(guided multimodes)の解析も紹介。これらのシミュレーション結果は、報告されている理論や実験と一致している。
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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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量子井戸型赤外線センサーのデバイスシミュレータ
量子井戸型赤外線センサーの自己無撞着モデルによる解析ツール
クロスライトのAPSYSはQWIP(Quantum Well Infrared Photodetectors)デバイスの解析に対して総合的な物理モデルを提供可能。そしてモデルの妥当性は実験結果と比較して十分にリーズナブルである。移動拡散理論(drift-diffusion theory)に対する非局所的な量子補正はQWIPの性質における光電流(photo-carrier extraction)を説明するのに必要。
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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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共振器型LEDのデバイスシミュレータ
RCLEDデバイスを例にクロスライトのデバイスモデリングと解析
RCLEDの様々なタイプの解析例を紹介。（InGaAs/AlGaAs RCLEDを例に実験結果と比較。VCSELと似た構造をもちGaAs/AlGaAs材料の多重量子井戸(MQW)のRCLED。離調DBR(detuned DBR)を持つRCLED。長い共振器をもつRCLED）デバイスシミュレーターAPSYSはオールインワンの解析とデザインアプローチを可能にする。
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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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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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アバランシェフォトダイオードのデバイスシミュレータ
アバランシェフォトダイオードの解析ツール
APD(Avalanche Photodiodes)のシミュレーションで利用されるAPSYSの物理モデルを紹介。(ドリフト拡散(drift-diffusion)と流体力学(hydrodynamic)モデル。衝突電離(impact ionization)と過剰雑音(excess noise)要因。共振状態(Resonant condition))また、APDデバイスのモデリングと解析結果について紹介。（InP/InGaAs SAGCM APDのモデリング。InGaAs/AlGaAs RCE SAGCM APDのモデリング。GaAs/AlGaAs PIN APDのホットキャリア(hot carrier)モデル）
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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
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