Virtual Reactor|結晶成長やデバイスのシミュレーション【STRJapan株式会社】

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Virtual Reactor

Software for Modeling of Long Term Growth of Bulk Crystal
気相結晶成長解析
(バルクおよびエピタキシャル成長)

Virtual Reactor新着情報
■2018.06.26 Virtual Reactor ver7.8がリリースされました。
---リリースノート(PVT_SiC, CVD_SiC, HVPE)
■2017.07.18 Virtual Reactor CVD_SiC edition ver7.6がリリースされました。
---リリースノート(CVD SiC)
■2017.06.09 CVD II-VI Editionのページをアップしました。
■2017.06.05 Virtual Reactor ver7.6がリリースされました。
---リリースノート(PVT SiC, HVPE, Nitride, PVT_AlN, III-V)
■2016.12.13 Virtual Reactor ver7.5がリリースされました。
---リリースノート(PVT SiC, CVD SiC, HVPE, Nitride, PVT_AlN, III-V, II-VI, CVI_SiC)
■2015.08.27 Virtual Reactor ver7.4がリリースされました。
---リリースノート(PVT SiC, CVD SiC, HVPE, Nitride)

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製品概要

Virtual Reactorは気相からのバルク結晶成長の開発、及び最適化のために開発されたシミュレーションソフトウェアです。
PVT法(昇華法)によるSiC, AlN, Hg2Br2(臭化水銀(ll)) 結晶成長、CVD法(化学気相蒸着法)によるSiC, Si, ZnS, ZnSe結晶成長、HVPE法(ハイドライド気相成長法)による窒化物, lll-V族, Ga2O3結晶成長、MOCVD法(有機金属気相蒸着法)による窒化物、及びlll-V族薄膜成長、CVI(化学気相浸透法)によるSiC成長に対応しています。
通常では測定することが難しいリアクター内の結晶成長プロセス(温度分布、ガス対流分布、結晶形状の経時変化、原料粉末の経時遷移、結晶内熱応力分布、結晶内転位密度分布 等)をシミュレーションにより再現する事でリアクター形状、プロセス条件、結晶品質の最適化に利用することができます。
Virtual Reactorはプリ、ソルバー、ポスト用のソフトウェアが一つにまとめられた各エディション(PVT Si Edition, PVT AlN Edition, PVT Hg2Br2 Edition, CVD SiC Edition, CVD SiC Edition, ll-Vl Edition, HVPE Edition, Nitride Edition, lll-V Edition, CVI-SiC Edition)と非定常計算用モジュール(Unsteady Module)で構成されており、熱流体解析をベースに2次元軸対称モデル、及び2次元平面モデルの準定常解析を行うことができます。

各エディションの製品特長

各エディションの詳しい内容は、以下サイトでご確認いただけます。

■PVT (Physical Vapor Transport) SiC Edition
対応結晶種:SiC
対応プロセス:PVT法

■PVT (Physical Vapor Transport) AlN Edition
対応結晶種:AlN
対応プロセス:PVT法

■PVT (Physical Vapor Transport) Hg2Br2 Edition
対応結晶種:Hg2Br2 (臭化水銀(ll))
対応プロセス:PVT法

■MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Nitride Edition
対応結晶種:GaN, AlN, InN, AlGaN, InGaN, AlInN
対応プロセス:MOCVD法, MOHVPE法

■MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) III-V Edition
対応結晶種:AlAs, AlP, GaAs, GaP, InAs, InP, AlGaAs, InGaAs, InGaP, AlInGaP
対応プロセス:MOCVD法

■CVD (Chemical Vapor Deposition) SiC Edition
対応結晶種:SiC
対応プロセス:CVD法, HTCVD法

■CVD (Chemical Vapor Deposition) Si Edition
対応結晶種:Si
対応プロセス:CVD法

■CVD (Chemical Vapor Deposition) II-VI Edition
対応結晶種:ZnS, ZnSe
対応プロセス:CVD法

■HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) Edition
対応結晶種:GaN,AlN,InN,AlGaN,InGaN,AlInN,
AlAs, GaAs, InAs, AlP, GaP, InP, AlGaAs, InGaAs, AlInAs, AlGaP, InGaP, AlInP
Ga2O3
対応プロセス:HVPE法, HF-VPE法, OVPE法

■CVI (Chemical Vapor Infiltration) SiC Edition
対応結晶種:SiC
対応プロセス:CVI法

図1. PVT法によるSiC結晶成長
図2.HVPE法によるGaN結晶成長

図1. PVT法によるSiC結晶成長
リアクター内の温度分布、計算された結晶形状

図2.HVPE法によるGaN結晶成長
リアクター内NH3濃度分布

■ユーザーインターフェース

製品紹介

Virtual Reactorは、シミュレーションの経験がない方にも分かりやすいグラフィカルユーザインターフェース(GUI)を用意しています。
使用者はリアクター構造(形状)、計算条件の設定、計算格子の自動作成・調節、物性値の変更、計算の実行、結果可視化の一連の作業を一つのGUIで行うことが出来ます。形状に関しては、AutoCADのデータ(dxf形式)として読み込む事も可能です。また、可視化専用ソフトウェア2DViewを用い計算結果の可視化(1D物理量プロット、2D物理量分布、ラインプローブ、アニメーション作成等)を行うことが出来ます。

図3. 計算格子作成画面拡大表示
図4. 2DView可視化処理画面拡大表示

図3. 計算格子作成画面

図4. 2DView可視化処理画面

■材料物性データベース

製品紹介

シミュレーションに必要な結晶(SiC, GaN, AlN, Sapphire 等)や代表的なメーカーの装置部材(黒鉛、断熱材 等)の物性値が、付属データベースに内蔵されています。使用者によるデータベースの変更も可能です。

図5. 材料物性データベース、物性設定画面

図5. 材料物性データベース、物性設定画面

解析事例
動作環境

計算条件設定GUI、各モジュールソルバー、計算結果可視化ツールはWindowsに限定されます。
(動作保障OS : Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 10)

≪推奨ハードウェア構成≫
・Intel Corei7,4GB RAM, 1024x768 resolution

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