معرفی مختصر نرم افزار Silvaco
نرم افزار Silvaco یکی از نرم افزارهای حوزه شبیه سازی نیمه هادی است که توانایی شبیه سازی فرایند ساخت ادوات نیمه هادی (اکسیداسیون، نفوذ، کاشت یونی، زدایش، لایه نشانی و لیتوگرافی و …) و هم چنین شبیه سازی ادوات نیمه هادی شامل MOSFET ها، HEMT، سلول خورشیدی، ادوات اپتوالکتریک، نمایشگرهای ارگانیکی، کوانتومی، لیزرهای نیمه هادی و … دارا است.
امروزه روش معمول صنعت در تولید یک محصول جدید، ابتدا طراحی و تست قطعه در نرم افزار و سپس تولید فیزیکی و بررسی آن است. این روش باعث افزایش قابلیت اطمینان، کاهش هزینه و زمان تولید می شود. در سال ۲۰۰۵ موسسه بین المللی ITRS پیش بینی کرد، استفاده از نرم افزارهای طراحی قطعات باعث صرفه جویی به میزان ۴۰ درصد در هزینه ها خواهد شد.
لازم به ذکر است نرم افزار سیلواکو شامل چندین شبیه ساز بوده که مهم ترین آن ها عبارتند از ATHENA ،ATLAS ، cell Victor و … که هرکدام از این شبیه سازها برای هداف خاصی طراحی شده اند.
امکانات نرم افزار
نرم‌افزار سیلواکو دارای ابزارهای متعددی جهت شبیه‌سازی افزاره‌های نیمه‌هادی است. این ابزارها شامل شبیه‌سازی دوبعدی و سه‌بعدی فرآیند ساخت (TCAD)، طراحی و شبیه‌سازی مداری اسپایس (Analog/Mixed Signal/RF)، طراحی IC و تاییدیه‌های DRC/LVS و استخراج پارازیت (Custom IC CAD)، طراحی دیجیتال (Digital CAD) و طراحی آزمایشات (Virtual Wafer Fab) است.
بوسیله این مجموعه میتوان یک قطعه را تولید کرده و سپس انواع آنالیز الکتریکی و نوری را بر آن را انجام داد. تولید یک قطعه، میتواند بوسیله شبیه سازی فرآیند ساخت آن، با استفاده از Athena یا طراحی آن بوسیله Atlas انجام گیرد. از ویژگیهای منحصر به فرد نرم افزار سیلواکو، قابلیت تغییر پارامترها و یا تعریف مدل جدید است.
همچنین دیگر ویژگی بسیار قابل توجه، توانایی استفاده از قطعه طراحی شده در یک مدار خارجی بوسیله شبیه ساز MixedMode در زبان SPICE و انجام انواع آنالیز بر آن است.
در نسخه‌های جدیدتر ، محیط نرم‌افزاری تغییرات عمده و جذابی دارد که به کاربر اجازه می‌دهد تا از محیط خسته‌کننده کدنویسی فاصله گرفته و با صرف زمان کمتر به محیط گرافیکی شامل دستورات، فایل‌های خروجی، ماژول‌ها، مثال‌ها و … دسترسی یابد. همچنین، شبیه‌سازی تحت سیستم‌عامل‌های ویندوز و لینوکس ۶۴ بیتی انجام می‌شوند؛ لذا سرعت شبیه‌سازی در این نسخه ها بهبود چشمگیری داشته است.
همانطور که اشاره شد، نرم افزار سیلواکو مجموعه‌ای بسیار قدرتمند در طراحی و شبیه‌سازی قطعات نیمه‌هادی است. به عنوان مثال در ابزار TCAD با استفاده از ماژول Athena میتوان مراحل ساخت یک قطعه نیمه هادی را شبیه‌سازی کرد وعملیاتی همچون لایه‌نشانی، سونش، دوپینگ، حرارت دهی و ….. به راحتی در این مجموعه قابلیت شبیه‌سازی شدن را دارد.
ماژول Atlas مجموعه کاملی از مدل‌های فیزیکی موردنیاز شبیه‌سازی شامل می‌شود. با استفاده از این ماژول میتوان افزاره‌هایی همچون انواع ترانزیستورها (MOS,FET,HEMT)، لیزرها، دیودها، سلول‌های خورشیدی، آشکارسازها و سایر افزاره‌های مشابه را شبیه‌سازی کرد.
کدنویسی در ابزار TCAD نرم افزار سیلواکو، توسط برنامه Deckbuild انجام می‌شود. این برنامه اطلاعات ورودی را در قالب یک فایل متنی یا کد با پسوند in. در اختیار شبیه ساز ATLAS قرار می‌دهد. خروجی‌های با پسوند Log حاوی مشخصه‌های شبیه‌سازی افزاره می‌باشند و فایل‌های Solution حاوی اطلاعاتی است که برای رسم نمودار در برنامه TonyPlot نیاز است.
برای دریافت مشاوره در زمینه کار با نرم افزار سیلواکو برای انجام پایان نامه می توانید وارد صفحه انجام پایان نامه ارشد برق سایت استاد راهنما شوید.
