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Advance/ParallelWave 光波解析への応用

解析事例3 ┃ 垂直色分離型センサー

解析対象の原理

解析対象

  1. 垂直色分離センサーの原理図です。
  2. 光の3原色(青、緑、赤)の基板侵入深さの違いを利用して、色分離を実現します。

光波シミュレーションの計算モデル

計算モデル

  1. 垂直色分離センサーの光波シミュレーションのための計算モデルです。
  2. Si基板の上方から、青、緑、赤の光をそれぞれ照射します。
  3. 強度分布はガウス分布としています。

計算結果

光の伝搬(電界の時系列データ)


  1. 計算結果として、光の伝搬の様子を電界の時系列データのアニメーションで表示しています。
  2. 左は青色光、中央は緑色光、右は赤色光です。

光の吸収分布(定常値)

計算結果2
計算結果2-1

  1. 計算結果として、光の吸収分布を表示しています。
  2. 左は青色光、中央は緑色光、右は赤色光です。
  3. これらの結果をAdvance/TCADに入力し、光電変換(光吸収量-電子正孔対発生量変換)を行います。

デバイス・シミュレーションの計算モデル

計算モデル1

  1. Advance/TCADによるデバイスシミュレーションの計算モデルです。
  2. Siは、n型とp型の入れ子構造となっています。

デバイス・シミュレーションの計算モデル


計算モデル2

  1. 青、緑、赤の各色の光電流を取り出すための電極を設定します。

計算結果

Si内部の電流密度と発生した光電流

計算モデル1
計算モデル1-1

電極に発生した光電流(相対値)

相対値

  1. Advance/TCADによるデバイスシミュレーションの計算結果です。
  2. 各色ごとのSi内部の電流密度と、各電極に発生する光電流を表示しています。