有機金属気相成長法による結晶成長シミュレータ

化合物半導体の有機金属気相成長法の数値シミュレーション解析ツール

有機金属気相成長法(MOCVD)のプロセスシミュレーターPROCOM(プロコム)の事例を紹介。PROCOMは、流体力学(fluid dynamics)や質量(mass transport)および熱輸送(heat transport)、さらに非平衡ガス-ガス(non-equilibrium gas-gas)または非平衡ガス-表面(non-equilibrium gas-surface)化学反応(ch...

メーカー・取り扱い企業： クロスライトソフトウェアインク日本支社

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...

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半導体プロセス＆デバイスシミュレータ「NovaTCAD」

2D/3Dのプロセスシミュレータとデバイスシミュレータを統合したクロス…

＜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...

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半導体デバイス用汎用2D/3D有限要素解析・設計ソフト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…

＜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 ...

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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…

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...

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VCSELシミュレータ

垂直共振器面発光レーザの解析ツール

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(effe...

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有機LEDのシミュレータ

様々なタイプの有機LEDを例に計算のための物理モデルや解析

クロスライトのデバイスシミュレーターAPSYS(アプシス)で様々な有機LED(Organic Light-Emitting Diodes)のシミュレーションを紹介。有機半導体(organic semiconductor)に対する量子移動拡散(quantum drift-diffusion)モデルと解析。3D光線追跡(3D ray-tracing)による光抽出(non-microcavity mod...

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量子カスケードレーザのシミュレータ

量子カスケードレーザの解析ツール

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(lo...

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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:Window...

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量子ドットデバイスの3Dシミュレータ

量子ドットデバイスの3次元解析ツール

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...

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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…

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...

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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...

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シリコン基板太陽電池のモデリングとシミュレーション

シリコン基板太陽電池のモデリングと解析ツール

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/...

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バンド内遷移トンネル効果の解析シミュレータ

ヘテロ接合に対するトンネル効果のモデルによる解析ツール

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 quan...

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Siのひずみに対するQWモデルシミュレータ

ひずみ持ったMOSFETの量子井戸の解析ツール

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(quan...

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MOSFETにおける3Dシミュレーションの効果解析シミュレータ

MOSFETにおける3Dシミュレーション効果の解析ツール

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....

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多接合太陽電池のシミュレータ

多接合太陽電池のデバイス解析ツール

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 ef...

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量子井戸と量子ドット太陽電池のシミュレーション

量子井戸(QW)と量子ドット(QD)構造の太陽電池の解析事例

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...

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レーザ照射コンタクト太陽電池シミュレータ

レーザ照射コンタクト太陽電池のデバイス解析ツール

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。...

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高耐圧AlGaN/GaN HEMTのモデリング

高耐圧AlGaN/GaN HEMTのデバイス構造に関するデバイス解析ツ…

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...

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結晶方位の影響を解析するシミュレータ

GaN基板デバイスの光特性に対する結晶方位の影響を解析するツール

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 ...

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電界吸収変調器のシミュレータ

電界吸収変調器の解析ツール

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(absor...

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ナノサイズGaN HEMTのシミュレータ

GaN HEMTのデバイス解析ツール

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...

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ナノワイヤーMOSFETの非平衡グリーン関数計算シミュレータ

ナノワイヤーMOSFETの非平衡グリーン関数計算による解析ツール

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...

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高耐圧MOSFETの2/3次元シミュレータ

ハイボルテージMOSFETの2/3次元デバイス解析ツール

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(h...

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InGaN/GaN量子ドットLEDシミュレータ

InGaN/GaN量子ドットLEDのデバイス解析ツール

LEDデバイスを例に量子ドット(quantum dots)のモデルを解説。量子ドットサイズごとの発光スペクトル(EL spectrum)をシミュレーション。また、実験結果とも比較。量子輸送の有無によるI-V特性をシミュレーション、結果を比較。また、実験結果とも比較。量子効率の解析、比較。量子ドットの密度の違いによる量子効率や発光スペクトルを比較。また、量子ドット(quantum dots)と量子井...

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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(am...

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CADによるGaN LEDの設計ツール

コンピュータ支援設計(CAD)によるGaN材料を用いたLEDの設計ツー…

クロスライトのCAD製品のデバイスシミュレーターでLEDデバイスを例に2D/3Dのシミュレーションを紹介。多重量子井戸(MQW)モデル、キャリア輸送モデル、光線追跡などの物理モデルや機能を用いて計算。分極の有無によるバンド、IQEドループ(IQE droop)をシミュレーション、分析。超格子(Super Lattice)のデザインについて紹介。InGaN LEDの典型的な2DシミュレーションやIT...

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高出力SCOWLレーザのシミュレータ

スラブ結合光導波路レーザの解析ツール

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 o...

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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...

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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...

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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...

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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。...＜主な特徴＞ ■半導体デバイス...

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多体エキシトン効果の解析シミュレータ

デバイスシミュレーションにおける多体効果、エキシトン効果および不均一広…

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。...＜主な特徴...

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HEMTシミュレータ

HEMTシミュレーションにおける解析ツール

「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...

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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...

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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。...＜主な特徴＞ ■半...

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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。...＜主な特徴＞ ■半導体デバ...

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量子ドリフトディフュージョン解析シミュレータ

量子モデルおよび非局在輸送モデルによる解析ツール

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。...＜主な特徴＞...

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半導体の3次元シミュレータ

半導体デバイスの3次元TCADシミュレーション解析ツール

クロスライトの3次元TCADを構成する製品の特徴を紹介。実際の計算例にPower NPN BJT、Interconnect Metal Debiasing、Power LDMOS、CMOS Image Sensor、FINFETなどのデバイスをピックアップ。プロセスシミュレーターCSpuremによるデバイス作成、デバイスシミュレーターAPSYSによる電気的および光的特性の解析や熱解析を例示。......

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非平衡グリーン関数によるSOI FinFETシミュレータ

SOI FinFETの3D解析ツール

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。...＜主な特徴＞ ■半導体...

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MOSFETの基板電流シミュレータ

MOSFETの基板電流解析ツール

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。...＜主な特徴＞ ■半導体デバイス用の汎用2D/3D有限要素解析・設...

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ガン・ダイオードのシミュレータ

ガン・ダイオードのモデリングと解析のためのツール

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。...＜主な特徴＞ ■半導体デバイス用の汎用2...

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フォトニック結晶レーザの3Dシミュレータ

フォトニック結晶半導体レーザの3次元解析ツール

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。...＜主な特徴＞ ■半導体デバイス用の汎...

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CMOSイメージセンサーの3次元シミュレータ

CMOSイメージセンサー3D解析ツール

クロスライトのTCADや3Dシミュレーションの特徴を紹介。また、3D構造を構築するためのツールであるMaskEditorやSemiCrafterの特徴を説明。実際シミュレーションを行うためにCMOSイメージセンサー(CMOS Image Sensor)のプロセスの概要を示し、各ステップ毎の作業を解説。...＜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...

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