半導体レーザ用2次元シミュレーター　PICS3D (Fabry-Perot Edition)

＜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
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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。 （詳細を見る）

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。 （詳細を見る）

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。 （詳細を見る）

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。 （詳細を見る）

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。 （詳細を見る）

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