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＜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。
＜主な特徴＞ ■半導体デバイス用の汎用2D/3D有限要素解析・設計ソフトウェア「APSYS」 ■Stanford大学開発のSUPREMをクロスライトが独自に機能拡張した「CSUPREM」 ■マスク編集ツール(GDSII可) ■デバイス断面構造の入力・編集ツール ■シミュレーション結果をグラフィカルに表示 ＜デバイスシミュレーションのための多様な物理モデルや機能＞ ■電流-電圧(I-V)特性 ■ポテンシャル、電場、電流の2次元分布 ■流体力学モデルにおけるホット・キャリア温度の2次元分布 ■熱輸送モデルで用いられる格子温度の２次元分布 ■様々なバイアス条件のもとでのバンド図 ■任意の周波数帯における交流微小信号応答解析の結果 ■荷電子混合モデルを用いた量子井戸のサブバンド ■半導体中の深いレベルにトラップされた不純物占有数と密度の２次元分布 ■光検出器などの光デバイスの２次元光学場分布 ■LEDの自己放出スペクトルの電流依存性 ■その他機能や詳細については、カタログをダウンロードもしくはお問い合わせ下さい。 ■試用版は「試用版お申込フォーム」からお申込みください。
■下記YoutubeにてNovaTCADによるシミュレーションの自動処理の動画を公開中！ ■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、製品紹介の資料をご覧ください）
＜主な特徴＞ ■半導体デバイス用の汎用2D/3D有限要素解析・設計ソフトウェア ■半導体レーザを除くほとんど全てのデバイス設計・解析に適用可能 (半導体レーザは別製品LASTIPとPICS3Dでシミュレーションが可能) ■シリコン、化合物から成るデバイスの設計に用いることが可能 ＜多様な物理モデルや機能＞ ■電流-電圧(I-V)特性 ■ポテンシャル、電場、電流の2次元分布 ■流体力学モデルにおけるホット・キャリア温度の2次元分布 ■熱輸送モデルで用いられる格子温度の２次元分布 ■様々なバイアス条件のもとでのバンド図 ■任意の周波数帯における交流微小信号応答解析の結果 ■荷電子混合モデルを用いた量子井戸のサブバンド ■半導体中の深いレベルにトラップされた不純物占有数と密度の２次元分布 ■光検出器などの光デバイスの２次元光学場分布 ■LEDの自己放出スペクトルの電流依存性 ■FDTD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。
■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）
＜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
＜主な特徴＞ ■２次元構造モデルに基づいた半導体レーザのシミュレーションソフト ■共振器方向での効果を含まないため計算がより軽く実行可能 ■有限要素計算のメッシュも２次元で設定するため収束がよりスムーズ ＜多様な物理モデルや機能＞ ■光出力-電流（L-I）特性 ■電流-電圧（I-V）特性 ■２次元ポテンシャル、電場、電流分布 ■電子とホール密度の２次元分布 ■様々なバイアス条件の下でのバンド図 ■半導体中の深いレベルのトラップの占有数と密度の２次元分布 ■２次元多重横モードの光学場分布 ■２次元局所光学利得分布 ■バイアス電流に対するモード別屈折率依存性 ■バイアス電流に対するモード別利得と屈折率変化の依存性 ■電流に対する自発放出スペクトルの依存性 ■Far-field 分布 ■上記の全ての量の時間発展（過渡的モデル）と温度依存性（一様温度） ■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。
半導体デバイスシミュレータAPSYSの様々なオプションや物理モデルについて紹介。
半導体レーザ向けデバイスシミュレーションPICS3D Fabry-Perot Edition (旧LASTIP)向けオプション
半導体LD・光デバイス用3DシミュレーターPICS3Dの様々なオプションや物理モデルについて紹介。
当社は、日本地区のユーザー様に技術トレーニングを提供しております。技術トレーニングには、基礎コースと応用コースがあります。各コースのトレーニング内容は、ユーザー様のニーズに応じて柔軟な構成の対応も可能です。
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。
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。
化合物半導体の単接合(single-junction)と多接合(multi-junction)太陽電池の2D/3Dシミュレーションの実施例を紹介。非局在(Non Non-local)トンネル接合モデル(tunnel tunnel-junction model)を実験によって較正。太陽光スペクトラム(solar spectrum)をバイアスに用いて外部量子効率(external quantum efficiency)を解析。I-V特性、Isc、Vocと量子効率はモデリングと実験結果が一致。複数太陽光(multi-sun)のモデリング結果から、最適な太陽数はコンタクトパッドの間隔によって変わり、異なる直列抵抗の効果が示された。
クロスライトの柔軟な材料データベースはSiやpoly Siの移動度(mobility)やライフタイム(lifetime)を不純物濃度(doping)や粒子サイズ(grain size)の関数として容易に作り込みが可能。プロセスシミュレーションと連携したデイ倍すシミュレーションが可能。Si RCC(rear-contacted cells)のシミュレーション結果は実験結果と一致。クロスライトの2D/3D光線追跡モジュール(ray tracing module)と併用することで複雑な太陽電池の構造や表面状態を考慮したシミュレーションが可能。表面にnコンタクト、表層(texture)とコーティング(coating)に埋込みnコンタクト(buried n contact)を持ったPERTセルデバイスをシミュレーション、結果を選択し示した。
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。
結晶方位(crystal orientation)と分極(polarization)について解説。任意の結晶方位での量子井戸(QW)を解析するためのk.p.法(k.p. method)など、結晶方位の影響を探るための物理モデルの紹介。異なる結晶方位での光利得(optical gain)、c-planeとm-planeでの結晶方位の影響の比較、有限要素シミュレーション(finite-element simulation)による半導体レーザーダイオード(LD)性能の比較などInGaN/GaN QWを題材にその結果を例示。
従来の移動拡散ソルバー(drift-diffusion solver)に様々な量子モデル(quantum model)および非局在輸送モデル(non-local model)を含むように改良。それらのモデルは、量子および非局在的な物理を含むデバイスをシミュレーションする上で重要。そのようなアプローチでの潜在的な困難として、何らかの妥当性を判断することがユーザーに対して要求される。
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。
多体効果(manybody effect)およびエキシトン(exciton effect)と不均一広がり効果(inhomogenous broadening effect)をデバイスシミュレーターに搭載。結果は文献で発表された理論と実験データに合致。クロスライトは新しい利得/吸収スペクトルモデル(gain/absorption spectrum model)を全てのユーザーに推奨。
デバイスシミュレーターAPSYSとFDTD(バリエーション有)でシームレスに作業・デバイスシミュレーションが可能。APSYS-FDTDパッケージに付属されている2Dと3D構造デバイスのFDTDに関する例題を使用してその機能を例示。複雑な3D構造のシミュレーションには64ビットCPUとOSが必要だが、APSYSは既に対応済み。
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。
3次元レンズ構造およびCIS 3次元 CMOSイメージセンサーをベンチマーク例としてピックアップ。クロスライトのFDTDのGPUバージョンは3次元の実デバイス構造に対し66倍処理が向上。ベンチマーク結果は安価なGPUカードで、Core i7 3930K PC 10クラスター(60コアに相当する)と同等の処理速度を実現。
低電界移動度モデルの概要説明。そのコマンド文法の解説。各機能とパラメータの解説。NMOSを題材にシミュレーションのセットアップについての解説およびその計算結果としてのId-Vd特性およびId-Vg特性のプロットを例示。
ガン・ダイオード(Gunn Diode)のデバイスモデリング、シミュレーション解析結果を解説。ガン・ダイオードの自励発振をデモンストレーション。摂動を伴った過渡シミュレーションが効果を観察する鍵。不均質なキャリア/電場のプロファイルが自励発振のもととなる鍵。過渡的な移動拡散は確率的なノイズ起因のモデルでないため、摂動はユーザーによって定義されるべき。
プロセスシミュレータCSupremとデバイスシミュレーターAPSYSを利用した3次元計算の概要を紹介。MaskEditorによるパターン作成、このパターンをもとにプロセスシミュレーション、プロセスシミュレーション結果をもとに薄膜トランジスタ(TFT)の電気的、光的特性をデバイスシミュレーションし結果プロットを表示。
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。
MaskEditorによるマスクパターン設計、CSupremによるプロセスシミュレーション、APSYSによるデバイスシミュレーンまでのフローで設定のポイントを紹介。また計算結果をグラフィカルにプロットし解析のポイントや特性を例示。
ハイボルテージ(High Voltage) MOSFETを題材に2次元/3次元シミュレーションを紹介。内容：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のモデルを概観、プロセスシミュレーションについて解説、300V LDMOSのブレークダウン(Breakdown)の解析、フローティングゲート(floating gates)の3次元シミュレーション、ハイブリッドIGBT(hybrid IGBT)の3次元シミュレーション。
クロスライトのTCADを利用した3次元プロセス、デバイスシミュレーション。メッシュ生成、デバイス構造の作りこみ、解析などを各種デバイス(CMOSイメージセンサー、LDMOS、FINFET、DMOS、LIGBT)を例にその機能やしくみを紹介。また、GPUによるシミュレーションについても紹介。
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。
運動トラック形状のポリシリコンゲート(Race Track Poly Gate)を持つLDMOSと六角型ポリシリコンゲート(Hexagonal Poly Gate)を持つDMOSを題材にデバイスのシミュレーションの概要を紹介。
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。
APSYSの電界効果トランジスタ(FET)デバイス解析に利用する物理モデルを説明。量子バリスティック電流輸送(Quantum ballistic current transport)モデルの紹介。APSYSによるGaN HEMTの非平衡グリーン関数法(NEGF: Non-Equilibrium Green's Function)と移動拡散方程式によるシミュレーション結果を比較。I-V特性の形状においてNEGFによる結果は実験結果に類似。
「GaN/AlGaN HEMTにおける圧電分極(Piezoelectric charge)、核形成層(nucleation layer)と半絶縁トラップ(semi-insulating traps)」、「GaN/AlGaN HEMTにおけるホットキャリアトラップ(Hot Carrier Trapping)」、「InGaAs HEMTにおけるインパクトイオン化効果」の各課題を具体的なデバイスでシミュレーション、結果を解説。
マグネシウム層構造(magnesium layer structure)を持つ高いブレークダウン電圧(breakdown voltage)のAlGaN/GaN HEMTをシミュレーション。マグネシウム(Mg)層の長さおよびそのドーピング密度を最適化することで900Vのブレークダウン電圧を達成。(具体的にマグネシウム層の長さ、ドーピング密度と移動領域(drift region length)の長さを例示) マグネシウム層はAlGaN/GaNデバイスのブレークダウン電圧を強化するのに効果的。
ナノワイヤーMOSFETを解析するための物理モデルの特徴を紹介。シミュレーション効率を最大限に引き出すために円柱座標系を使用。チャネル領域にはNEGF(Non-Equilibrium Green's Function)を使いその他の領域には通常の移動拡散(DD: drift-diffusion)を利用したハイブリッドなアプローチ。NEGFに量子とじこめと量子バリスティック電子輸送を含むサブバンドの柔軟な選択。他の全ての移動拡散方程式を合わせたNEGF方程式の自己無撞着解。
SOI FinFETのシミュレーションフローとそこで使われるツールの概要を説明。プロセスシミュレーターCSupreによる3Dプロセスシミュレーション例を紹介。プロセスシミュレーションで作った構造データをもとに、デバイスシミュレーターAPSYSにおいて量子閉じ込めや酸化層の溶け込みや量子バリスティック電流輸送モデルなどのFinFETのモデリングの特徴とその解析例を紹介。
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。
プロセスシミュレーターCSupremでNMOS(N-channel MOSFET)のモデリング例を紹介。CSupremデバイスシミュレータAPSYSによる特性解析を例示。また、鐘型曲線(Bell Bell-shaped curves)の基板電流(substrate current)特性をシミュレーションから得、実験結果と比較。
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。
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。
