设计与环境中的光有相互作用的半导体器件涉及到光学,无论是光输入(例如光传感器)或者光输出(例如半导体激光)。

主要领域包括:

  • CMOS图像传感器(CIS)- 应用在智能手机中的数码相机、高端数码相机和科学应用
  • 电荷耦合器件(CCD)
  • 太阳能电池
  • 硅光子,如边缘发射和VCSEL激光器和波导,主要用在光纤通信系统中

Silvaco 用于CMOS图像传感器(CIS)的产品套件包括TCAD、SPICE建模和仿真、自定义版图以及可靠性分析。以TCAD为基础的工艺能够分析和优化器件。 TCAD支持用于光模拟的光线追踪、传输矩阵法模拟(TMM)和时域有限差分仿真。

   
CMOS Image Sensor Simulation

 

CMOS图像传感器基本上是复杂的模拟设计,它是要求非常高灵敏度的晶体管和感测/控制块阵列的组合。由于提取的CIS设计可能会非常大,因此需要高精确度和容量的仿真能力。具有CIS工艺的很多代工可提供各种PDK。因为CIS通常被安装在某种形式的3D封装内而引起电池流失,并且经常受到物理空间的限制,因此电迁移、IR压降分析、特别是热性能变得极其重要,Silvaco的全套分析工具可确保设计可靠性能的器件。

CCD、太阳能电池、激光和硅光子可以使用Silvaco的TCAD套件进行设计。光仿真,包括模式求解器和激光回音壁模式,可用于仿真硅和所产生或吸收的光之间的相互作用。

 
激光与波导仿真

 

性能

TCAD
  • 光线追踪
  • 传递矩阵法仿真
  • 时域有限差分仿真
  • 自洽亥姆霍兹(Helmholtz)求解器
  • 应变依赖k.p模型
  • 模式求解器
  • 激光回音壁
  • 坚固稳定的3D氧化用于CIS
SPICE Simulation
  • CIS SPICE仿真
  • 最高标准SPICE精度
  • 并行SPICE被扩展以利于FastSPICE应用
  • 大型提取的后版图仿真
  • 瞬态噪声分析
Custom Design
  • 支持CIS代工PDK
  • 全定制版图
  • 集成DRC/ LVS
Invar
  • 模块至全芯片级别CIS分析
  • SPICE精度
  • TSMC认证