半導体LD・光デバイス用3DシミュレーターPICS3D
半導体LD・光デバイス用3DシミュレーターPICS3D http://www.ipros.jp/data/products/tmp/332638/003/img/3.jpg <インターフェイス> ■構造入力、結果表示のためのツールを標準装備 ■独自のスクリプト言語で記述、GUIやコマンドラインから実行が可能 ■バッチファイルやスクリプト言語によるプログラム制御が可能 <材料マクロ> ■化合物 (InGaAsNSb, AlGaAsSb, InAs, InAlAs, InP, InGaAlAs, etc.) ■窒化物 (GaN, InGaN, AlGaN, c-GaN(六方晶), c-AlN(六方晶), etc.) ■シリコン (poly, SiGe, h-SiC(六方晶), a-Si(アモルファス), SiO2, etc.) ■金属 (metal(汎用), ITO, Cu, Ag, Fe, Zn, Cd, Al, Sn, Pb, etc.) ■絶縁体 (air(空気), vacuum(真空), TiO2, AlAs-oxide, sapphire, etc.) ■有機物 (BPhen, BCzVBiドープCBP,CuPc, LiF, etc.) ■その他 (GaP, CdS, ZnTe, ZnSe, ZnS, etc.) クロスライトソフトウェアインク日本支社 設計・生産支援 > CAE > シミュレーター PICS3D -
  • 半導体レーザダイオード・光デバイス用3次元シミュレーターPICS3D
    クロスライトソフトウェアインク日本支社
    <主な特徴>
    ■共振器方向の効果が重要なデバイスの設計・解析に最適
    ■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
  • 半導体レーザーダイオード・光デバイス用 3次元シミュレーター PICS3D の製品画像です
    半導体レーザーダイオード・光デバイス用 3次元シミュレーター PICS3D の製品画像です

基本情報半導体LD・光デバイス用3DシミュレーターPICS3D

<インターフェイス>
■構造入力、結果表示のためのツールを標準装備
■独自のスクリプト言語で記述、GUIやコマンドラインから実行が可能
■バッチファイルやスクリプト言語によるプログラム制御が可能

<材料マクロ>
■化合物 (InGaAsNSb, AlGaAsSb, InAs, InAlAs, InP, InGaAlAs, etc.)
■窒化物 (GaN, InGaN, AlGaN, c-GaN(六方晶), c-AlN(六方晶), etc.)
■シリコン (poly, SiGe, h-SiC(六方晶), a-Si(アモルファス), SiO2, etc.)
■金属 (metal(汎用), ITO, Cu, Ag, Fe, Zn, Cd, Al, Sn, Pb, etc.)
■絶縁体 (air(空気), vacuum(真空), TiO2, AlAs-oxide, sapphire, etc.)
■有機物 (BPhen, BCzVBiドープCBP,CuPc, LiF, etc.)
■その他 (GaP, CdS, ZnTe, ZnSe, ZnS, etc.)

価格

-

価格帯

納期

発売日

取扱い中

型番・ブランド名

PICS3D

用途/実績例

<適用デバイス・モデル>
■光増幅器(SOA)
■青色レーザ
■BPM
■ブロードエリアレーザ
■DBR
■DFB
■EAM
■エッジ型レーザ
■ハイブリッドレーザ
■MMIレーザダイオード
■結晶方位の効果
■マッハツェンダー
■多共振器
■フォトニック結晶レーザダイオード
■光ポンプレーザ
■量子カスケードレーザ(QCL)
■量子ドットレーザ(QDot)
■リングレーザ
■SLD
■スパイラルレーザ
■VCSEL
■VCSOA
■過渡解析
■熱解析
など

<解析・プロット>
■物理量の空間分布 (ポテンシャル、キャリア密度、電流分布、バンド図、光モード分布、温度分布、多重量子井戸の波動関数、NFP、FFP、etc.)
■バイアス依存性 (L-I特性、I-V特性、電流と利得、電流と屈折率変化、etc.)
■スペクトル (モード利得、自然放出、屈折率変化、etc.)
■交流解析 (周波数特性、応答出力、etc.)

よく使用される業種

化学、電子部品・半導体、試験・分析・測定、ソフトウェア、教育・研究機関、サービス業、その他

カタログ半導体LD・光デバイス用3DシミュレーターPICS3D

  • 半導体レーザーダイオードと光デバイスのための最先端の
    3次元シミュレーター

    ■□■特徴■□■

    ■エッジ型レーザーの任意のxy−面についてLASTIPと同様の計算データを
      出力することができる
    ■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。
  • 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。
  • PICS3D内臓のVCSELモジュールにおける自己無撞着モデルの概要。基本的なVCSELモデリングを解説。また、次のような特徴を紹介。自動VCSEL共振器デザインモジュール(VCSEL cavity design module)、光ポンプVCSEL(optically pumped VCSEL)、多横モードの計算(multi-lateral models calculation)、EIM(effective index method)を用いた多モード共振波長(resonating wavelength of multimode)、非対称(non-symmetric)VCSEL、矩形(rectangular shape)VCSEL、多モード過渡解析(Multimode transient simulation)、垂直外部共振器面発光レーザ(VECSEL: vertical external cavity surface emitting laser)。
  • クラマース・クローニヒの方程式を用いた屈折率変化のメカニズムの温度依存や自由電子/プラズマモデルが妥当な結果を与える。LASTIPはLASTIPはSCOWLタイプの高出力レーザーにおいて横モードの振舞いの正確な見積を提供する。長い共振器のようなさらに踏込んだ解析には、軸方向空間ホールバーニング(longitudinal spatial hole burning)と端面光ダメージ効果(facet optical damage effect)を考慮する必要があるためPICS3Dを推奨。
  • 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慮視井戸(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。
  • 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。
  • クロスライトの3次元TCADはフォトニック結晶半導体レーザ(PhCLD)解析のためのFDTDおよび電気-光シミュレーション環境を統合。クロスライトの3次元TCADは電気的ポンピングPhCLDをデザイン、最適化するためのツール。ユーザーフレンドリーで実用的なGUIはオリジナルのGDSIIレイアウトから最終的にレーザー発光特性のシミュレーションまでをカバー。
  • 多モード光干渉導波路(MMI: Multimode Interference)半導体レーザの発光特性、電気特性と熱解析のシミュレーション。物理モデルを紹介。マスク作成から3次元シミュレーションまでシミュレーションの手順を解説。MMIデバイスのデザインにおいて考慮すべき点を説明。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

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