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RSS订阅原创 轨道角动量涡旋光金属超表面设计（二）
在完成了超表面的仿真后，如图8所示，我们可以总结得到超表面的完整仿真流程以及在仿真流程中所需要关注的设计重点。在超原子设计过程中，我们的设计重点是超原子波前相位的调控原理以及仿真得到的S参数的幅度和相位；在超表面设计过程中，我们的设计重点是超原子的映射方式以及仿真得到的超表面电场分布以及模式纯度。图8. 超表面仿真流程以及设计重点。
2025-12-05 13:40:20
969
原创 轨道角动量涡旋光金属超表面设计（一）
本文完成了金属超表面生成涡旋光的目标设计和仿真设计阶段，明确了生成涡旋光束的目标，设计了8个相位间隔45°的超原子，可完整覆盖0°~360°相位范围，为之后离散化OAM相位并生成超表面做准备工作。本文目前已经完成了超表面设计流程中的目标设计和仿真设计阶段，后续将推进流程图中的结果验证阶段：首先将8个超原子映射至离散OAM相位分布图，再利用Macondo软件构建可生成涡旋光的超表面，最终通过FDTD求解器仿真以平面波入射超表面的案例，验证涡旋光的生成效果。
2025-11-25 15:28:16
886
原创 Nuwa TCAD软件助力产线α-Si TFT器件特性自动拟合
近期，公司与合作单位联合攻关的研究成果——《Efficient α-Si TFT IV Characteristics Fitting With Mechanism Based AI》正式发布，该成果依托Nuwa TCAD 软件，通过物理机制与人工智能（Mechanism Based AI, MBA）的融合，为α-Si TFT 的IV 特性拟合技术带来突破性创新，为相关产业的技术升级注入强劲动力。在实际应用中，经MBA方法拟合得到的α-Si TFT IV 特性，能精准反映器件在不同工作条件下的性能表现。
2025-07-31 13:41:49
844
原创 使用Macondo软件仿真设计非对称定向耦合器（ADC）
硅光子技术在片上光互连、片上光计算等领域发挥着至关重要的作用，非对称定向耦合器作为模式复用器的基础器件，能极大扩展光信号传输的容量。本文仿真了单模波导中基模与多模波导中四阶模耦合的非对称定向耦合器，探究了耦合间隙和耦合长度对耦合效率的影响，以及在高耦合效率时，耦合间隙和耦合长度之间的关系。最后探讨了ADC作为模式（解）复用器时的串扰以及制造容差的影响，为器件的设计和制造提供了参考。
2025-07-11 16:36:49
713
原创 棱镜（Prism）
三棱镜是一种常见的光学元件，是由透明材料做成的截面呈三角形的光学仪器，属于色散棱镜的一种，能够使复色光在通过棱镜时发生色散。1666年，英国物理学家牛顿在用三棱镜准备实验时，发现阳光透过三棱镜后，在地面投射出七种颜色排开的彩色光带，这便是三棱镜分光的起源，光谱学自此逐渐被人们所认知。三棱镜应用背景广泛，包括物理实验、光学仪器和光学通信等领域。物理实验中，三棱镜常用于分光实验。光线经过三棱镜时，会发生折射和反射，分解成不同波长和角度的光线，可以研究光的性质和波长的变化。
2025-07-08 14:39:24
940
原创 透镜（Lens）
凸透镜是指中央厚，边缘较薄的透镜。当光线从无穷远处平行射入凸透镜时，根据凸透镜的几何形状和折射原理，光线会被凸透镜向内聚焦。具体来说，光线在经过凸透镜时会发生折射，从而改变了光线传播的方向。根据凸透镜的形状，光线会收敛到凸透镜的焦点上，形成一个实像。实像的位置取决于光线入射的角度和凸透镜的曲率。凹透镜是指中央薄，边缘厚的透镜，其两个曲面均向内凹陷。
2025-07-08 14:37:55
1381
原创 侧入式背光模组（Edge-Lit Backlight）
侧入式背光模组典型结构示意图在显示面板行业中，常用的评价指标包括均匀度、亮度、对比度、色彩准确性和视角等，这些指标直接影响着显示面板的视觉体验和性能，其中背光模组主要决定了均匀度和亮度。导光板的作用是通过在导光板上排列特定分布的微结构，通过光线在薄板内部发生全反射和微结构导致的漫反射，改变点光源或线光源发出光线的方向，转换为从设计人员期望区域出射的面光源。球面微结构破坏全反射条件进行采光。
2025-07-08 14:33:46
903
原创 Henyey-Greenstein 体散射
体散射一个重要的参数是平均自由程 (Mean Free Path, MFP)，其物理意义是光在物体中行进而不发生散射的距离的期望值。平均自由程的倒数，也就是散射系数 (Scattering Coefficient)，其物理意义为单位距离发生次数的期望值。我们通常将 MFP 的默认值设为无限大。MFP 缩放系数（MFP Scaled Factor）是对 MFP 进行缩放的系数。通常应用在粒子浓度发生变化的情境，和粒子浓度的倒数成正相关。（粒子浓度和平均自由程成反比）ScaledM。
2025-07-08 14:29:13
1303
原创 使用 Rayzen 软件进行库克三片式镜头（Cooke Triplet）杂散光分析
本文介绍了在 Rayzen 中从开始建模到进行杂散光分析并消除杂散光的完整仿真和分析过程。软件各功能模块之间的联动可以帮助我们高效且清晰地分析杂散光的来源，并进行消除杂散光的设计。消除杂散光的主要方式之一是镀膜设计，Rayzen 支持膜层的设计与应用，对膜层功能的介绍与案例讲解我们将在相关专题下进行介绍。
2025-07-08 14:25:36
648
原创 使用 Rayzen 软件优化分叉光导
集光系统和导光系统的设计是光学系统设计的重要组成部分。集光系统设计的主要目标是提高光能的传输效率，减少光能在传输过程中由于反射、散射、吸收等引起的损耗。导光系统设计的主要目标首先是要将光能传输到期望的位置，其次是要尽量减少光能在传输过程中由于反射、散射、吸收等引起的损耗。分叉光导是一种常见的集光系统，它可以将光能均匀地分配到多个光导中，从而提高光能的传输效率。这种光学结构可以用于地下室或地铁站照明，由于全程通过将自然光引入室内，因此可以大大减少能耗，对实现绿色照明和碳中和目标具有积极意义。
2025-07-08 14:16:16
680
原创 使用 Rayzen 软件仿真夜视兼容型液晶显示器背光模组
背光模组作为 LCD 的唯一光源供给，其性能直接关联于液晶显示模块的光学效能与夜视兼容性。为了实现显示模块的高亮度显示与夜视兼容特性，需对背光模组进行精细且高效的光学设计。以 10.4 寸液晶显示模块为例，分别从背光灯（白灯+OGB 彩灯，满足夜视兼容）和导光板（核心光学元件）的选择来分析该背光模组的设计过程。本文首先介绍了夜视兼容型液晶显示器背光模组的背景和结构组成。随后，基于双模式光源策略和导光板网点优化的思路，初步确定了背光模组的模型结构参数。
2025-07-08 14:11:58
1202
原创 使用Nuwa TCAD软件模拟InGaAlAs DFB激光器
此次研究利用NuwaTCAD模拟软件设计并分析InGaAlAs材料系统的DFB激光器结构，针对发射波长、临界电流与光输出功率等关键特性进行模拟与探讨。通过此模拟平台，研究人员能更深入理解激光器内部物理行为与结构参数之间的关联性，并可作为后续器件设计与优化的重要依据。本次成功完成对应CWDM频道波长的1290 nm与1310 nm InGaAlAs DFB激光器结构设计与性能分析，验证其在不同温度下的操作稳定性与效率表现。
2025-07-02 15:15:35
681
原创 使用NUWA TCAD软件仿真GaN基垂直腔面发射激光器（VCSEL）
本文对GaN基VCSEL器件进行了仿真和设计，介绍了仿真中引用的物理模型的公式和参数，并展示了器件的仿真结果，包括激光器的P-I-V曲线、能带图、受激辐射复合速率分布、光场特性、空穴分布和泄露。通过Nuwa TCAD软件得到的仿真结果，本文进一步分析了器件内部机理，包括能带分布、载流子输运、光场耦合等，为GaN VCSEL器件结构分析和器件性能提升提供了思路。
2025-06-25 22:06:57
1113
原创 使用Macondo和NuwaTCAD软件联合仿真Ge/Si 垂直PIN结光电探测器（VPD）
本文主要通过Macondo 软件与NuwaTCAD 软件实现的光电联合仿真，研究Ge/Si VPD的暗电流、光电流、响应度、和3 dB 带宽等特性参数。通过Macondo 软件的FDTD 求解器，得到光电探测器的吸收功率、光生载流子速率分布等，带入到Nuwa TCAD进行后续电学的仿真。本文展示了一个典型的光电探测器类型联合仿真的案例，可以参照此案例中的联合仿真方法，实现包括Ge/Si APD、CIS 中光电二极管等器件的模拟与优化。
2025-06-25 22:03:23
957
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真和设计SiC SBD器件
本文对SiC SBD器件进行了仿真和设计，介绍了仿真中引用的物理模型的公式和参数，并展示了器件的仿真结果，包括能带图、正向输出特性、反向阻断特性、电容-频率特性和反向恢复特性。通过Nuwa TCAD软件得到的仿真结果，本文进一步分析了器件内部机理，包括能带分布、载流子迁移和晶格振动等，为SiC SBD器件结构分析和器件性能提升提供了思路。
2025-06-25 22:03:10
659
原创 使用Macondo和NuwaTCAD软件联合仿真Mach Zehnder电光调制器
本文采用Macondo和NuwaTCAD软件联合仿真了载流子耗尽型Mach-Zehnder电光调制器（MZM）。首先通过NuwaTCAD仿真不同偏置电压下的载流子分布，再导入Macondo计算有效折射率变化，最终得到相位漂移、调制效率和光损耗等关键参数。仿真结果显示，器件在1550nm波长下表现出良好的调制特性，验证了联合仿真方法的有效性。该研究为高速光通信中MZM的设计优化提供了可靠的理论依据。
2025-06-24 14:45:52
744
原创 使用Macondo软件仿真MMI结构的OPS器件
本文对MMI结构OPS器件进行了仿真和设计，介绍了器件设计的基本原理，给出设计器件的参数，并展示了器件设计中的仿真结果与仿真数据加工结果，包括波导宽度与Neff关系、MMI长度与透射率关系、器件光场传输分布、端口功率曲线、端口透射谱、去除区域角度与PSR的关系。通过Macondo软件得到的仿真结果，可以用来设计和优化OPS器件，为光子集成领域中结构分析和器件性能优化提供了思路。
2025-06-24 14:40:26
837
原创 使用Macondo软件仿真设计聚焦光栅耦合器（Focusing Grating Coupler）
聚焦光栅耦合器 (Focusing Grating Coupler) 是一种将空间光耦合到光芯片的光子集成电路器件。聚焦光栅耦合器基于光栅耦合器结构，采用弯曲形结构代替传统的条形结构，使光波在光栅传输中的等相位面实现了汇聚，大大缩短锥形波导的尺寸。因此，聚焦光栅耦合器不仅有光栅耦合器可实现的晶圆级自动测试等优点，还有使得耦合结构更加紧凑的优点。本文基于Macondo软件FDTD 3D求解器对聚焦光栅耦合器进行仿真，并展示软件的仿真结果。
2025-06-24 14:35:51
1112
原创 使用Macondo软件仿真设计阵列波导光栅（AWG）
本文通过 Macondo 软件对阵列波导光栅(AWG)进行了建模与仿真，介绍了其工作原理、设计参数及仿真结果。在当前的仿真中，我们主要关注了 AWG 的核心部分和阵列波导的传输特性。接下来，计划将焦点转向 AWG 的输出部分，进一步探讨输出波导与外部设备之间的连接及其对传输效率的影响。之后，我们将提取器件仿真参数，串联链路仿真软件，评估AWG在链路的整体性能。
2025-06-24 14:30:39
1370
原创 使用 Rayzen 软件仿真四象限探测器
综上所述，本文通过Rayzen软件对四象限探测器进行了详尽的仿真研究，成功地再现了文献中描述的现象，并深入探讨了该探测器在特定设计要求下的性能特点。尽管线性视场未能达到最初的设计预期，仅有 ±1.2°，然而，考虑到线性视场范围和全视场范围之比与光斑直径和光敏面直径之比之间的近似线性关系，这一结果仍处于合理区间内。这表明，对于某些特殊应用场景而言，设计参数需要依据实际需求进行适当调整，以确保最佳性能。仿真的结果还显示，探测器的均匀度及光斑直径均符合设计要求，验证了结构设计的有效性。
2025-06-24 11:47:11
908
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真和设计InGaAs MUTC-PD器件
综上所述，本文采用Nuwa TCAD软件对文献[1]中的InGaAs MUTC-PD器件的能带图，载流子浓度，响应度，暗电流，饱和光电流，高频响应等特性进行了全面的计算，以及分析讨论了n型吸收层和悬崖层对器件的影响，并于文献中的结果进行了比较，证明仿真结果十分准确。此外还通过仿真分析了界面陷阱和体陷阱对器件暗电流和响应度及光电流的影响。本文仿真结果为进一步优化InGaAs MUTC-PD器件结构及改善其光电特性提供了理论支撑。
2025-06-24 11:38:43
755
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真和设计InGaN/GaN LED器件
本文对InGaN/GaN LED器件进行了仿真和设计，介绍了仿真中引用的物理模型的公式和参数，并展示了器件的仿真结果，包括正向I-V特性、内量子效率、发光功率、光谱、能带图、复合电流和热学仿真。通过Nuwa TCAD软件得到的仿真结果，本文进一步分析了器件内部机理，包括能带分布、极化效应和辐照跃迁等，为InGaN/GaN LED器件结构分析和器件性能优化提供了思路。
2025-06-24 11:34:59
799
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真PGaN_E-HEMT_FP器件
本文对PGaN_E-HEMT_FP器件进行仿真，介绍了仿真中引用的物理模型的公式，并展示了器件的仿真结果，包括能带结构和场板机理。通过Nuwa TCAD软件得到的仿真结果，本文进一步分析了器件内部机理，包括能带分布、载流子迁移、二维电子气、击穿电压等，为PGaN_E-HEMT_FP器件结构分析和器件性能提升提供了思路。
2025-06-24 10:58:39
821
原创 使用Macondo软件仿真FSI 和BSI CMOS图像传感器（CIS）光学特性
微透镜阵列（Microlens Array）置于CIS 像素表面，微透镜阵列实现光的高效聚集与方向调整，促进光线更有效地抵达光电二极管单元。颜色滤镜阵列（Color Filter Array, CFA）选择拜耳滤色阵列，通过过滤特定波长的光，使得每个像素只检测到红、绿、蓝滤镜对应颜色的光。钝化层（Passivation Layer）是一层绝缘材料，用于保护下层的结构并作为后续层的支撑。金属互连线（Metal Interconnects）作用是连接到CIS 芯片的不同部分，并提供时钟信号。
2025-06-24 10:50:55
1151
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真槽栅型 GaN HEMT 器件
本文对槽栅型 GaN HEMT 器件进行仿真，介绍了仿真中引用的物理模型的公式，并展示了器件的仿真结果，包括能带结构、输出特性、转移特性、关断特性、凹栅特性和费米钉扎特性。通过Nuwa TCAD软件得到的仿真结果，本文进一步分析了器件内部机理，包括能带分布、二维电子气分布、耗尽区扩散和缺陷捕获热电子等，为槽栅型 GaN HEMT 器件结构分析和器件性能提升提供了思路。
2025-06-24 10:43:47
1056
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真超结VDMOS器件
本文对超结VDMOS器件进行了仿真，介绍了仿真中引用的物理模型，并展示了器件的仿真结果，包括反向加压电势分布、反向击穿特性、阈值电压和不同栅压下的转移特性。参考文献[1] 李吕强，超结器件工艺窗口改善与可靠性提升，电子科技大学硕士学位论文。
2025-06-24 10:35:07
916
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真提升超结VDMOS器件(含终端)的击穿电压
本文首先简述了超结VDMOS器件的基本原理，然后研究了电荷平衡与电荷不平衡2种终端结构，由理论推导得出了电荷不平衡终端击穿电压大于电荷平衡终端击穿电压的结论，最后使用Nuwa TCAD软件仿真2种终端结构的击穿电压从而验证了该结论的正确性。参考文献。
2025-06-24 10:31:11
881
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真Si基N-MOSFET器件
在集成电路设计过程中，精确了解器件的行为对于优化电路性能至关重要。本仿真案例通过使用Nuwa仿真软件，模拟了Si基N-MOSFET器件在不同工作状态下的电子浓度分布、转移特性曲线以及输出特性曲线，提供了深入分析和设计优化的工具。除了对上述电气特性的特别关注外，本文还介绍了仿真中引用的物理模型，并详细展示了器件的结构建模过程以及仿真结果。本文仿真结果与基础的N-MOSFET理论一致。用户通过Nuwa软件可以深入理解Si基N-MOSFET晶体管的工作原理，并直观地观测到Si基N-MOSFET晶体管的动态行为。
2025-06-24 10:07:59
749
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真InGaAs HEMT器件
本案例通过Nuwa TCAD半导体仿真软件对 InGaAs HEMT 进行建模与仿真，深入探讨了器件的工作原理、结构组成、物理模型及其伏安特性，仿真结果与理论相符。对于 InGaAs HEMT 这种复杂的高电子迁移率晶体管器件，Nuwa TCAD能够帮助设计者预测器件的性能、优化器件设计参数、深入了解其工作原理以及探索新的材料组合以进一步提升器件性能。
2025-06-24 09:50:16
1048
原创 基于人工神经网络模型逆向设计Y-branch光波导器件
本文中逆向设计器件结构与《逆向设计Y-branch光波导器件》相同。首先，对连接输入输出端口之间的波导结构，使用多边形几何，将波导顶点相连形成边缘轮廓为直线的锥形结构，以此作为设计Y-branch 的轮廓线的初始输入。然后，利用三次样条插值函数构建的曲线作为 Y-branch 器件结构的轮廓。最后，将输出波导处透射率与目标透射率的差值作为优化目标。通过使用深度神经网络结合逆向设计方法，可以显著加快 Y-branch 光波导器件设计的优化过程。
2025-06-24 09:29:59
1840
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真WOLED器件
白色有机发光二极管（WOLED, White Organic Light Emitting Diode）是一种新兴技术，通过混合不同颜色的有机发光材料，利用其电致发光特性实现高质量的白光输出。这种技术具有高能效、高显色性和良好的调光性能，因此广泛应用于显示器、汽车照明、移动设备、医疗设备等多个领域。本文旨在通过使用Nuwa TCAD软件对基于荧光/磷光杂化（hybrid）WOLED进行仿真分析，并将结果与参考文献[1]中的结论进行对比。WOLED性能优化和设计分析依赖于准确的物理模型和仿真工具。
2025-05-20 15:12:26
688
原创 使用Nuwa TCAD 软件仿真UV-LED器件
图6为器件在60mA时有源区内量子阱的能带图和波函数分布图，由于生长材料时不可避免的自发极化，以及不同材料晶格常数之间的不匹配导致材料横向与纵向产生张力或者缩力而引起的压电极化，致使能带发生不同程度的弯曲[16]，这将导致电子和空穴波函数发生分离，如图所示，并最终导致LED发光效率降低，因此，改善极化效应也是提高GaN基LED内量子效率的有效手段。图4为UV-LED的发光功率曲线，表征为发射到自由空间的光功率，器件发光功率随着电流的增加而不断增大，并在电流达到60mA时达到最大发光功率。
2024-07-02 11:21:09
1957
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真和设计SiC SBD器件
SiC半导体功率器件主要包括两大类：二级管类和晶体管类，其中SiC肖特基势垒二极管（SiCSBD），具有高反向恢复速度、高耐压、高频等特点，广泛应用于空调、电源、光伏发电系统中的功率调节器、电动汽车的快速充电器等的功率因数校正电路（PFC电路）和整流桥电路中。本文将基于NuwaTCAD软件对4H-SiC基的SBD进行相关仿真和设计，并展示软件仿真结果。
2024-06-20 18:45:31
1906
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原创 使用Macondo软件仿真MMI结构的OPS器件
光功率分配器（OpticalPowerSplitter），简称为OPS，是一种光子集成电路的基础元件，广泛应用于光网络、信号监测、功率分配等领域。为应对不同场景输出功率比的需要，人们提出多种可调功率分配比（PSR）的OPS器件结构，其中，多模干涉（MMI）结构的OPS由于其容差性好、频带宽和结构紧凑等优点，已成为OPS器件研究的重点之一。
2024-06-20 17:36:11
1132
原创 使用Nuwa TCAD软件仿真和设计增强型p-GaN HEMT器件
第三代半导体材料GaN具有宽禁带、高电子饱和速度和良好导热性等优点，其中GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）具有高电场强度、高迁移率、良好热稳定性，在高频、大功率应用环境下具有突出优势。但大多数AlGaN/GaN HEMT都是常开型，在实际大功率开关应用中不够安全。因此，市场迫切需要AlGaN/GaN HEMT在保持低导通电阻的同时，实现常断工作。为了满足这些要求，本文引入p型GaN插入层结构，利用从p型栅端到二维电子气（2DEG）的空穴注入实现电导调制，有效地降低栅下沟道中的2DEG密度。
2024-06-20 17:10:44
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原创 半导体硅光子器件仿真软件-Macondo软件介绍
Macondo仿真软件可应用于硅光器件、光子集成器件、光电器件、微纳光学器件的研发设计和产品优化，能够基于定制化的人工智能工具逆向设计，实现超表面案例的设计，提高大规模仿真案例的计算效率。Macondo与芯钬公司的NuwaTCAD、Rayzen几何光学仿真软件联合仿真，能够实现无源器件MRR、MMI、PSR光学特性和有源器件MOD、PD的光电特性的仿真，是光通信、光芯片、光传感、光计算产业中器件特性和机理分析解决方案的专业工具。Macondo电磁学仿真软件基。
2024-04-01 19:19:22
805
原创 TCAD仿真软件-Nuwa软件简介
能通过仿真给出半导体器件的内部各种物理量如电场、电势、载流子浓度、能带结构、波函数、迁移率、空间电荷、温度、热源、吸收、远场及近场模式分布等物理参数的1D/2D/3D空间分布；展示器件的I-V曲线、I-P曲线、内量子效率、外量子效率、暗电流、光电流、响应率、响应度、发光光谱、激射光谱、折射率变化、相对强度噪音，瞬态及高频特性、S参数等器件光电特性。，通过仿真半导体工艺中的工艺步骤（沉积、刻蚀、离子注入、扩散、氧化等工艺），半导体工艺和器件仿真软件（TCAD仿真软件）TCAD半导体工艺和器件仿真软件。
2024-04-01 19:18:06
2336
原创 半导体行业工业软件公司-芯钬量子公司
上海芯钬量子科技有限公司(General Mathematical-Physics Technology Co. ,Ltd)，是一家半导体仿真软件和服务提供商，专业提供半导体工艺、半导体器件、波导和电磁波、光学系统等技术领域的模拟仿真软件和技术服务。 芯钬量子以数理基建为使命，立足于基础数学、物理、化学技术的工程化应用探索，致力于为未来产业提供好用的软件工具。公司汇聚各方资源，在半导体工业软件领域深耕，形成了TCAD软件、波动光学仿真软件、非序列光学仿真软件以及AI自动优化工具在内的半导体光电子和硅光器件
2024-03-06 14:07:50
952
半导体仿真软件和服务提供商
2024-04-01
仿真软件解决方案-半导体工艺和器件仿真软件
2024-04-01
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