窒化物半導体結晶成長 および LED デバイスの シミュレーション 2011年7月7日 株式会社ウェーブフロント 営業部 塚田 佳紀 Copyright © 2010 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved. 第3回 窒化物半導体応用研究会
窒化物半導体結晶成長および
LED デバイスのシミュレーション
2011年7月7日株式会社ウェーブフロント
営業部
塚田 佳紀
Copyright © 2010 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
第3回窒化物半導体応用研究会
窒化物結晶成長シミュレーションソフトウェア
2Copyright © 2010 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
バルク結晶成長
Virtual-Reactor : 気相からのバルク結晶成長シミュレーションソフトウェア
昇華法によるAlN バルク結晶成長解析
HVPE 法による GaN, AlGaN, AlN バルク結晶成長解析
エピ結晶成長
CFD-ACE+ & CVDSim : CVD 法でのエピ成長シミュレーションソフトウェア
MOCVD 法による窒化物エピ結晶成長解析
(GaN, AlGaN, AlN, InGaN, p-GaN, AlInN)
HVPE 法による GaN, AlGaN, AlN エピ結晶成長解析
第3回窒化物半導体応用研究会
窒化物結晶成長シミュレーションソフトウェア
3Copyright © 2010 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
薄膜結晶成長
CGSim : 融液および溶液からの結晶成長シミュレーションソフトウェア
フラックス法による GaN結晶成長
LED およびレーザーデバイス
SimuLED Package : LED デバイスシミュレーションソフトウェア
SiLENSe : バンドギャップモデリングシミュレーションソフトウェア
SpeCLED : 三次元での電流および温度分布シミュレーションソフトウェア
RATRO : レイトレーシングでの光取り出しシミュレーションソフトウェア
SimuLAMP : 蛍光体などを考慮した LED ランプのシミュレーションソフトウェア
第3回窒化物半導体応用研究会
製品紹介
気相からのバルク結晶成長シミュレーションソフトウェア
Virtual-Reactor
4Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
第3回窒化物半導体応用研究会
機能と適用事例
基本機能
熱流動解析
化学種の輸送や化学反応
応力解析
特長的な機能
計算格子自動生成
物性値データベースの内蔵
成長結晶形状予測
転位解析(昇華法のみ)
代表点での温度フィッティング
気相中でのパーティクル生成(HTCVD-SiCのみ)
クラッキング(開発中)
5Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
系内温度分布M.V. Bogdanov et al, Mat. Res. Soc. Proc.
743(2003) L3.33
成長中の応力と結晶形状経時変化(SiC)
第3回窒化物半導体応用研究会
CVD 法でのエピ成長シミュレーションソフトウェア
CFD-ACE+ & CVDSim
6Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
製品紹介
第3回窒化物半導体応用研究会
基本機能と適用範囲
基本機能熱流動・静電場・電磁場・輻射・化学反応の連成解析
適用範囲
リアクター型式 :
Horizontal, Planetary, Showerhead, Turbodisc,Home-made
など
圧力 : 低圧から大気圧まで
温度 : 低温から高温まで
7Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
第3回窒化物半導体応用研究会
特長的な機能と適用事例
8Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
特長的な機能
成長法と成膜結晶に応じた反応データベースの提供
MOCVD 法での窒化物系エピ成長用
対応する成長結晶 :
GaN, AlN, AlGaN, InGaN, p-GaN, AlInN
HVPE 法での GaN, AlGaN, AlNエピ成長用
成膜速度予測
気相反応およびパーティクル生成
各種気相反応と反応レートの詳細
反応炉内壁での寄生成長とエッチング
波長・温度依存性を考慮した輻射計算
自公転型反応炉におけるMOCVD-GaN
第3回窒化物半導体応用研究会
融液および溶液からの結晶成長シミュレーションソフトウェア
CGSim
9Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
製品紹介
第3回窒化物半導体応用研究会
機能と適用事例
基本機能
熱流動解析
化学種の輸送や化学反応
応力解析
磁場印加の考慮
特長的な機能
計算格子自動生成
物性値データベースの内蔵
成長結晶形状予測
不純物の輸送および偏析
代表点での温度フィッティング
Cz法での引き上げプロセス非定常解析
格子欠陥解析(Cz-Si のみ)
10Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
成長条件Crucible size = 15mm
Nitrogen pressure = 30 atm,
Bottom temperature = 1140 K,
Temperature difference between bottom and top
= 5 K
平均成長速度 ≈ 13.5 μm/hr
融液の温度分布 窒素分布
第3回窒化物半導体応用研究会
LED デバイスシミュレーションパッケージ
SimuLED Package
( SiLENSe, SpeCLED, RATRO )
SimuLAMP
11Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
製品紹介
第3回窒化物半導体応用研究会
基本機能
12Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
第3回窒化物半導体応用研究会
特長的な機能
13Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
第3回窒化物半導体応用研究会
14Copyright © 2011 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
特長的な機能
第3回窒化物半導体応用研究会
発表論文(一部)
PVT 法での AlNバルク結晶成長Materials Science Forum 457-460, p.1545-1548, (2004).
HVPE 法での AlN, AlGaNバルク結晶成長
Phys. Status Solidi C 6, No. S2, S329–S332 (2009) / DOI 10.1002/pssc.200880892
NOCVD 法での GaNエピ成長
Journal of Crystal Growth 315 (2011) 224–228
MOCVD 法での AlGaNエピ成長
Journal of Crystal Growth 272 (2004) 420–425
MOCVD 法での InGaNエピ成長SAMSUNG Journal of Inovative Technology FEBRUARY 2007
紫外レーザー
phys. stat. solidi (c) 6, No 2, 603–606 (2009)
LED 内の電流温度分布
phys. stat. solidi (c) 5, No. 6, 2070–2072 (2008)
他多数15Copyright © 2010 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
第3回窒化物半導体応用研究会
取扱製品(結晶成長解析用)
16Copyright © 2010 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved.
PolySim :
シーメンスプロセスでの多結晶シリコン結晶成長
CGSim : 融液および溶液からの結晶成長
Virtual-Reactor : 気相からのバルク結晶成長
CVDSim & CFD-ACE+ : エピ結晶成長解析
CFD-ACE+ : プラズマ CVD 解析
SimuLED & SimuLAMP : LED デバイス解析
第3回窒化物半導体応用研究会
問合せ先
弊社営業部までお問い合せ下さい。
Tel. 045-682-7070
E-mail. [email protected]
製品の詳細が知りたい
製品を使った適用事例や論文が欲しい。(参考文献も多数所有しておりますので,お気軽にお問い合せ下さい)
製品の評価を希望する
製品を購入したい
委託解析やコンサルティングをお願いしたい
Copyright © 2010 Wave Front Co.,Ltd All Rights Reserved. 17第3回窒化物半導体応用研究会