Crosslight软件

APSYS、PICS3D、Csuprem等

1.APSYS

APSYS软件

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APSYS软件能够针对化合物半导体的电、光和热特性作2D/3D有限元分析，其中硅器件为其中一类，能带结构及量子力学效应为模拟重点，涵括多种光学模块也让这款仿真软件便于模拟感光或发光器件。

Fig1. APSYS GUI and Script Diagram

Fig2. SimuAPSYS

1. 物理方程

APSYS软件自洽求解稳态或瞬态下的2D/3D基本物理电光热方程：

泊松方程（基本方程）
电流连续性方程（基本方程）
热载流子能量传输方程(hydrodynamicmodel)
量子力学波动方程（量子器件）
标量波动方程（光波导器件）
热流方程（热源及热流传播）
……

2. 物理模型

APSYS软件作为 Crosslight公司的一款通用型仿真软件，包含了非常完善的先进物理模型：

载流子流体动力学模型
量子隧穿和量子输运，包括高级的miniband,TypeII能带等
热输运模型
热电子发射模型
碰撞离化模型
深能级陷阱及陷阱动力学
表面态和复合模型
子能带间跃迁模型
TypeI和II能带排列模型
瞬态大信号仿真模型
高频交流小信号分析模型
依赖于掺杂浓度的载流子寿命模型
Poole-Frenkel绝缘体导电模型
有机物半导体模型
77K低温仿真模型
多模式光波导模型
包含应力效应的量子阱k.p能带理论
量子阱自洽计算模型
纤维锌矿(wurtzite)材料的极化和部分极化理论
具有电场依赖性的迁移率模型
具有温度依赖性的材料参数
灵活的材料参数定义方式
柱坐标计算系统
几何光学光线追踪计算
有限时域差分(FDTD)电磁波传播计算接口
光学涂层模型
器件-电路混合模式(mix-mode)仿真
跨尺度方程求解之间的自洽整合
……

3. 器件应用

APSYS软件能够仿真半导体激光器之外的几乎所有门类半导体器件：

晶体硅/多晶硅/非晶硅太阳能电池
多结太阳能电池
光探测器及雪崩二极管(APD)
量子点器件
量子线器件
JFET,MOSFET及HBT等电子器件
FINFET等量子MOS器件
CCD 及 CMoS Image Sensor(CIS)
电吸收调制器(EAM)
功率器件
GaN/GaAs HEMT
发光二极管(LED)
光子晶体二极管(PhCLED)
有机发光二极管(OLED)
共振腔发光二极管(RCLED)
共振隧穿二极管(RTD)
具有 Type-II 能带结构的半导体探测器
……

4. 数据输出功能

4.1 和位置相关的线性分布

能够处理的变量（纵坐标）有：

4.2 和 bias 相关的变量关系图

能够处理的变量（横坐标或者纵坐标）有：

光强
电极电流
电极上的位移电流
有效折射率
激光发射功率效率
电极上的电子或者空穴电流
入射光总功率
探测器外量子效率(PD efficiency)
探测器响应率(PD responsivity)
峰值波长增益
激光功率（总值以及前后面）
空间电荷
温度最大值
时间
热源发热值(总值，焦耳，汤姆森，帕尔贴，复合，辐射等)
隧穿增强系数
电极电压
激光发射波长
光泵浦的入射光波长

4.3 二维空间分布图

能够处理的变量（纵坐标）有：

4.4 三维空间分布

能够处理的变量（纵坐标）有：