AI-Driven Manufacturing covers the process and device physics. AI-Driven Design covers the EDA tools, IP, verification and enablement.
Multiphysics from simulation to the fab floor
EDA tools, licensed IP, verification and enablement
Your market sets the physics problem
Find the technique for your problem
Process and device physics, from simulation to the fab floor
对光在波导、谐振器或耦合器中的实际传播进行全波电磁仿真,使光子集成电路能够按实际制造形态进行评估,而非仅按绘制形态评估。
折射率差将光约束在硅波导中。部分导模位于芯层之外的包层中。这部分尾场决定耦合器的功率传输效率,以及小半径弯曲的泄漏程度。在这些尺寸下,光线模型无法描述光的行为,必须求解电磁场。
每次设计更改若在芯片上测试,就意味着再进行一轮制造。只要模型与实际制造结果匹配,仿真就能把这种扫描分析移出晶圆。侧壁角度、线边缘粗糙度、CD 偏移和拐角圆化都会使实际器件偏离绘制设计的参数。
这对求解器提出了要求:一次运行应返回宽带结果,正确处理色散,并对曲面几何划分网格而不产生阶梯误差。最终应输出电路级工具可用的 S 参数,并足够快地完成灵敏度扫描。XSim Photonics 正是按这一标准构建。
面向光子和电磁设计的全波 FDTD,由 Tech-X 开发,现为 Silvaco 产品。同一模型可在笔记本电脑、GPU 集群或 AWS 上运行,因此扩大扫描规模仅需选择合适的硬件。
导入 GDS、STEP 和 STL,或在 Composer 3D 几何构建器中创建
固定或可变网格,共形导体、共形色散介质和电阻性材料
输入和输出端口、宽带或单色输入、总场/散射场源、绝热吸收层及相移周期边界
模式求解器、随波长变化的 S 参数、远场和傅里叶变换,以及自定义分析器
从设置到分析和可视化均可通过脚本控制
还支持 RF 和天线设计,包括天线阵列。
一次时域运行即可返回整个频谱,因此宽带源可替代波长扫描。共形网格沿弯曲或环形结构的曲线贴合,色散介质则在求解中保留随波长变化的行为。
先求解横截面,确定其支持的模式及各模式的有效折射率。将该导模注入 FDTD 仿真后,测得的传输特性便对应于器件本身。
随波长变化的 S 参数以电路仿真器可接受的形式给出插入损耗和耦合比。远场变换则展示光离开结构后的行为。
将一个任务分配到多个 CPU 和 GPU。当灵敏度研究超出单机能力时,可从工作站扩展至超级计算机,或通过 Tech-X CloudCompute 扩展至 AWS。
自 2025 年 4 月 29 日完成 Tech-X 收购以来,XSim 已成为 Silvaco 的一部分。
其名称、公开用户指南和示例均予以保留。Tech-X 创始人 John Cary 现任 Silvaco 高级总监兼 Fellow。
您可在 txcorp.com 查找 XSim 的支持、授权和文档。
实际发表的内容及其作者。两家公司均未公开具名的光子学客户,因此此处内容均不作为客户案例呈现。
Silvaco 的 FTCO 流程将晶圆厂的工艺参数输入模型,使您在流片前发现无源器件中由制造引起的损耗。Victory Process 构建制造后的几何结构,Victory Device 对其运行 GPU 加速的 FDTD,Victory DoE 和 Victory Analytics 负责扫描与优化。由现场应用工程师 John Sembower 主讲。
介质、三材料及圆柱波导的模式计算,以及色散、两种激励方式的微环、绝热锥形分束器和层间斜坡耦合器。其中一个示例模拟粗糙波导。
Silvaco 的时域光学方法,包括 FDTD,覆盖三类器件。
从光线追踪到 FDTD 的光学方法演示文稿,介绍各方法适用的问题。
采用 FDTD 分析两种用于高速光链路的 SiGe 波导光电二极管。
一种可调谐硅光子晶体补偿器,进行 3D 电学和光学建模,工作功耗为 114 nW。
提供层叠结构、波长以及表现低于仿真预期的耦合器。Silvaco 应用工程师将与您共同分析。
XSim 用户指南、参考资料和示例在 txcorp.com 公开提供,无需登录。
获得授权的 XSim 用户可通过 Tech-X 支持门户提交工单。对于 Silvaco 的其他工具,请从“支持与下载”开始。
它在实际器件几何结构中求解 Maxwell 方程,预测光的传播,而非追踪光线。集成光子结构的尺寸仅为几个波长,这意味着必须计算区域中每一点的场。XSim Photonics 采用全波 FDTD 完成求解,从单一直波导到完整耦合器均可覆盖。
模式求解器告诉您波导横截面可承载什么:模式数量、各模式的有效折射率,以及各模式延伸到包层的距离。FDTD 处理沿长度方向发生变化的结构,例如弯曲、锥形结构和耦合间隙。大多数项目先运行模式求解器,再将其模式传递给 FDTD 进行传播分析。
两者紧密关联。Victory Device 的光学方法,包括光线追踪、光束传播、传输矩阵、模式求解和 FDTD,均位于处理电学器件的同一仿真器中。调制器或光电二极管需要在一个模型中同时处理这两类行为,Victory Device 正是它们的结合点。
可以。XSim Photonics 可在 Windows、Linux 或 Mac 下运行于 NVIDIA GPU 和 x86 CPU,从单台笔记本电脑扩展到集群,并可通过 Tech-X CloudCompute 使用 AWS。在 Silvaco 的 FTCO 光子学流程中,Victory Device 的 FDTD 同样可在 GPU 上运行。
Silvaco 于 2025 年 4 月收购 Tech-X Corporation,XSim 现已纳入其 AI 驱动制造产品组合。文档、示例、授权和支持门户仍位于 txcorp.com。Tech-X 的等离子体工具 VSim 也随此次收购加入,成为 Silvaco 等离子体系列的一部分。
它可读取 GDS、STEP 和 STL。对于集成光子学,GDS 尤其重要,因为版图已采用该格式,Silvaco 的 FTCO 光子学流程也从导入 GDS 开始。如果您希望手动构建几何结构,XSim 提供 Composer 3D 几何构建器。
Victory Process 和 Victory Device,考虑制造影响的光子学流程背后的工具。
检查波导能否按绘制宽度印制。
VSim Plasma,同样来自 Tech-X 收购。