Virtual Reactor

気相からの結晶成長2次元解析

2D modeling of crystal growth from the vapor

リリースノート

2022.12.18 Virtual Reactor ver8.3.0がリリースされました。
（PVT-SiC, CVD-SiC, PVT-AlN, HVPE, Nitride）

2021.06.15 Virtual Reactor ver8.1がリリースされました。
（PVT-SiC, CVD-SiC, PVT-AlN, HVPE）
2019.10.28 Virtual Reactor ver8.0がリリースされました。
（PVT-SiC, CVD-SiC, HVPE, Nitride）
2018.06.26 Virtual Reactor ver7.8がリリースされました。
（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。
（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。
（PVT-SiC, PVT-AlN, HVPE, Nitride, III-V）
2016.12.13 Virtual Reactor ver7.5がリリースされました。
（PVT-SiC, CVD-SiC, PVT-AlN, HVPE, Nitride, III-V, II-VI, CVI_SiC）
2015.08.27 Virtual Reactor ver7.4がリリースされました。
（PVT-SiC, CVD-SiC, HVPE, Nitride）
2015.03.06 Virtual Reactor ver7.3.2がリリースされました。
（PVT-SiC, CVD-SiC, HVPE, Nitride）
2014.11.26 Virtual Reactor ver7.3がリリースされました。
（PVT-SiC, CVD-SiC, HVPE）
2014.07.07
Nitride Edition, 及びIII-V Editionのページをアップしました。
2014.05.28
HVPE EditionにInN, 及びInGaNに関する記述を追加しました。
2013.04.01
Virtual Reactor 製品紹介ページを公開しました。

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、以下ページでご確認いただけます。

PVT (Physical Vapor Transport) SiC Edition

昇華法によるSiC単結晶気相成長専用エディション

対応結晶種 :: SiC
対応プロセス :: PVT法

PVT (Physical Vapor Transport) AlN Edition

昇華法によるAlN単結晶気相成長専用エディション

対応結晶種 :: AlN
対応プロセス :: PVT法

MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Nitride Edition

有機金属気相成長法 (MOCVD法) によるIII族窒化物半導体エピタキシャル成長専用エディション

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

有機金属気相成長法 (MOCVD法) によるIII-V族半導体エピタキシャル成長専用エディション

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

化学気相成長法 (CVD法) によるSiC気相成長専用エディション

対応結晶種 :: SiC
対応プロセス :: CVD法, HTCVD法

HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) Edition

ハイドライド気相成長法によるGaN, AlN, AlGaN単結晶気相成長専用エディション

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

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

①ユーザーインターフェース

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。

②材料物性データベース

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。

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： Windows10, Windows11)

推奨ハードウェア構成

CPU :: Intel Core i7 processor or higher
RAM :: 8GB RAM or higher
Display :: 1920 x 1080 or higher
Video card :: support of Open GL 3.1 and higher