半导体雷射模拟软体Lastip简介.ppt

2004/12/24 半導體雷射模擬軟體Lastip簡介 / 王尊信 半導體雷射模擬軟體Lastip 簡介 王尊信Tsun-Hsin Wang 國立彰化師範大學物理系博士生 電子郵件:wthwth@.tw wthwth@.tw 網頁: .tw/~wthwth 大 綱 背景 主結構 參數 輸出 偵錯 結語 參考文獻 背景-原廠 縮寫: LASer Technology Integrated Program (雷射技術整合程式) 廠商: 加拿大的Crosslight Software 公司 工作原理:建立模型=輸入參數=輸出結果 小技巧:任何一個指令按右鍵，選wizard可出現即時說明 背景-PICS3D 縮寫: Photonic Integrated Circuit Simulator in 3D 三維(3D)面射型半導體雷射元件與分佈回饋型半導體雷射元件模擬軟體 能提供：雷射模式頻譜圖、主模式對次要模式壓制頻譜圖、分佈布拉格反射鏡(Distributed Bragg Reflector，DBR)的反射率頻譜圖、波導光柵耦合係數…等多種電子與光學特性圖形 背景-APSYS APSYS是一套通用的化合物半導體元件以及矽半導體元件模擬軟體，主要應用於半導體雷射以外的所有半導體元件 對象:有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)、發光二極體、光偵測器、太陽能電池、電吸收調制器(EAM)、高電子移動率電晶體(HEMT)、異質接面雙極電晶體(HBT)、金氧半場效電晶體(MOSFET)、共振穿隧二極體(Resonant Tunneling Diode，RTD)、以及行波半導體光學放大器(Traveling Wave Semiconductor Optical Amplifier，TWSOA) …等。 背景-副程式(Options) 1) 『Thermal Option』(適用於LASTIP、PICS3D、APSYS)可以適當處理熱效應對光電及半導體元件特性的影響，此一程式對半導體雷射的模擬與分析尤其重要。　 2)? 『Self-consistent MQW/Piezo Option』(適用於LASTIP、PICS3D、APSYS)可以適當處理壓電效應(Piezoelectric Effect)等電場相關因素對光電及半導體元件特性的影響，此一程式對氮 化物藍光半導體雷射、電-吸收調制器(EAM)、高電子移動率電晶體(HEMT)的模擬與分析尤其重要。　 3)??『VCSEL Option』(適用於PICS3D)可以支援面射型半導體雷射元件的模擬與分析，是PICS3D模擬軟體必備的附屬程式。　 背景-副程式(Options) 4)??『3D Flow Option』(適用於PICS3D)允許電流在立體空間的各個方向都可以流動(基本型的PICS3D不允許電流在Z軸方向流動)，因此可以進一步提昇PICS3D模擬分析的準確性。　 5)??『Complex MQW Option』(適用於LASTIP、PICS3D、APSYS)可以適當處理光電及半導體元件中，量子井(Quantum Well)之間的交互作用，以及井中有井與不對稱井障(Barrier)等特殊情形，此一程式對半導體雷射的模擬與分析尤其重要。　 6)??『LED Option』(適用於APSYS)可以支援發光二極體元件的模擬與分析，是APSYS模擬軟體必備的附屬程式。 7) 『OLED Option』(有機發光二極體模擬程式 背景-可以模擬的半導體元件[1] 雷射二極體（FP、 DFB、 Gain-Coupled DFB、DBR、 MEDFB） 半導體光放大器（SOA） 發光二極體（LED） 內建參數-.mac檔 內建參數: .mac 檔 (macro，巨集) crosslight.mac 與 more.mac 活性層材料：以大寫字母表示，控制該活性層材料的發光強度、波長、增益等特性。(AlGaAs/AlGaAs、InGaN/InGaN等) 非活性層材料：以小寫字母表示，決定電性、熱特性與部份的光學特性。(gaas.temp、algaas.temp等) 依模擬的需求選擇適當的材料檔案，例如同樣表示GaAs材料的mac檔案就有：gaas、gaas_lambda、gaas.temp三種，第一種是描寫溫度固定在300K的參數；第二種是與波長有關的參數；第三種是與溫度有關的參數。 主結構-四個步驟[2] 步驟 1: 建立layer檔 介面: 程式碼或圖形化 (GUI) Action- Setup Device - LayerBuilder c:\crosslig\GUI\LayerBuilder.exe 程式集- Lastip- Layer