从原子级到系统级为半导体行业全面赋能

纳米级量子效应的可视化显示

企业不断追求更佳操作性能、更低成本、更低功耗和更高制造良率的半导体工艺和器件，这推动着半导体行业不断革新，新产品不断涌现，例如数字显示中的像素阵列、电源转换中的新型晶体管、集成电路的高级器件以及光电子器件等。

为了实现最佳的功耗和性能，工程师需要进行大量的分析和调试工作，故易于理解的自动化软件非常重要，它能够帮助工程师全面探索各种可能性。Silvaco Victory TCAD（Technology Computer Aided Design）软件能够实现原子和分子水平的半导体器件仿真，大大减少了在生产制造中高成本且耗时的实验。Victory TCAD具有先进的图形用户界面，支持3D器件仿真和工艺仿真，让仿真结果可视化呈现。物理模型也是精准仿真的重要因素，Silvaco拥有大量领先的物理模型，仿真范围覆盖量子效应下的量子点、纳米线、单个器件、功能电路和系统动态性能。

Silvaco TCAD解决方案现已迭代到第三代，它使用了最新的数值分析方法，兼具强悍性能和高准确性。对于工程师和研究人员，Victory TCAD可以帮助他们设计新的工艺和器件，探索性能、功率和可靠性之间的平衡，优化其最终设计用于生产制造。对于晶圆厂，Victory TCAD提供了强大的统计工具，例如结合了机器学习的试验设计（DoE），能够优化工艺参数，并减少在晶圆厂中处理的样品数量，缩短周转时间（TAT）。

Silvaco 定制化 IC 设计平台

我们生活在一个模拟的世界中，其中的电源、温度、电压和电流等都是电路的关键参数，设计和分析模拟电路需要一系列先进的工具。Silvaco提供覆盖全流程的定制化/模拟电路设计解决方案，将电学和物理版图与电路仿真和物理验证相结合，在投入生产前确保电路的功能正确以及易制造型性。

模拟电路仿真的基础是用于仿真晶体管和电路行为的模型，能够精确预测电路行为的模型对电路设计师非常重要。Silvaco拥有行业领先的器件特征化和建模解决方案，可提取出高精度的、高质量的模型来仿真和分析模拟、混合信号和射频（RF）电路，广泛应用于显示面板、5G和存储等领域。 Silvaco已经与超20家全球领先的晶圆制造厂、15家全球领先的显示公司达成合作，帮助完成数千个定制化/模拟电路设计。在室内、交通工具和工厂中，Silvaco的设计解决方案无处不在地影响着世界各地的人们。

从定制化/模拟电路转到复杂的的SoC（System-on-Chips）设计，设计团队往往使用成熟的、量产验证的IP核来缩短应用于汽车、消费品和工业等各种产品的上市时间。Silvaco独家销售和支持来自三星代工厂、恩智浦和英飞凌等半导体公司的设计IP，助力客户产品快速上市。

Silvaco也提供自研的软IP，已经应用在数百件物联网产品的数字设计中。作为IP产品的补充，我们还提供企业级的IP管理软件，用于第三方IP和内部IP的综合管理。应用Silvaco专利的指纹技术，设计团队可以在IPs用于设计之前对它们进行验证，避免高成本的设计反复和重新流片。Silvaco还为数字单元库的创建、优化和特征化提供了一套全面的工具套件，使IC设计团队能够探索替代器件模型、设计规则和单元架构的影响，以提高其SoC的性能。

最后，在先进工艺技术中设计SoC需要分析IC制造工艺和工作条件的统计偏差，而分析跨工艺、电压和温度变化的电路结构传统上需要消耗了天文数字般的计算资源。 Silvaco的专利机器学习技术减少了此问题，使统计仿真具有实用性和准确性。设计师现在可以做出正确的实施决策，以开发高效可靠的模拟、RF、标准单元格、IO和内存设计。

Silvaco的半导体器件TCAD仿真与电路仿真相结合，揭示了器件工艺、结构和电路运行环境如何影响真实设计的性能。通过统一的设计环境，工程师可以实现最佳和可靠的电路。我们的设计优化流程通过提高电路性能、降低功耗和提高良率来扩展Moore的规律。通过一个完整统一的将电子设计流程，Silvaco使行业能够以更低的成本生产出更好的IC。

用于器件仿真的 Micro LED 最终结构

不断涌现的消费和商业电子产品，都在寻求更加先进的显示技术。在手机、可穿戴器件、平板电脑、笔记本电脑和电视市场，制造商巨额投资了OLED、AMOLED、量子点LED和MicroLED等新兴的显示技术，同时，成熟的显示技术如液晶显示器也在不断发展，这些趋势共同推动着全球显示行业材料和制造的变革。

显示技术的重大创新始于复杂的原子级和量子级行为仿真，仿真工具的重要性不言而喻。事实上，在几乎所有的物理研究工作中，包括电子、电磁、光学、热力和化学领域，从量子力学到系统级，都需要利用仿真工具进行先进的物理建模。

Silvaco TCAD解决方案可对新型显示器复杂多样的结构进行仿真，深入了解其性能和行为。

Silvaco的定制化/模拟电路设计工具推动着显示行业的创新。如今，显示器尺寸已超过100英寸，像素密度从4K发展到8K超高清水平，显示设计的尺度正在显著增加，设计人员需要对像素元素进行更详细的分析。Silvaco器件建模工具能够帮助显示设计人员生成准确的像素模型，准确仿真显示器的行为。定制化/模拟设计解决方案具有像素阵列布局和绕线功能，可快速生成符合制造约束且确保设计质量的电路布局。对于数字显示器的电学性能分析，电路仿真工具可通过先进的器件建模来捕获其静态和动态行为，并能够处理数百万薄膜晶体管 （TFTs）。

Silvaco将TCAD与定制化/模拟IC设计相结合，为显示开发人员提供了全流程分析工具，帮助他们更好地了解和优化像素性能，这正是Silvaco显示解决方案成功部署在全球前15家显示制造商的原因。

用于解析复杂3D几何结构和掺杂分布的Delaunay网格

随着人们对电动汽车的需求增加，电力电子市场正在快速扩大。功率器件广泛应用于充电站和汽车动力器件，是现代电动汽车革命的核心。

市场的新要求推动了各种新型半导体的发展，如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等宽禁带材料，逐渐取代了高压功率器件中的传统硅材料。IHS Markit Inc.的市场预测显示，到2025年，SiC和GaN功率器件的复合年均增长率为33%，市场规模达37亿美元。

设计或制造硅基、SiC或GaNg功率器件的公司需要使用 TCAD 仿真作为其研发工具，以便更详细地了解器件并优化其关键性能参数。

TCAD功率技术建模支持工程师虚拟地改变器件工作条件、器件结构（例如平面与沟槽）和器件工艺（如掺杂和层厚度）。这些探索可以帮助定性和定量地理解器件，继而优化器件的性能和工作区域。

SiC 功率器件的参杂分布

通过优化器件，工程师们能够减少测试流片的次数，从而缩短了实现量产所需的时间。对于无晶圆厂公司的产品工程师来说，另一个好处是能够向所选的代工厂建议改进制造工艺以提高良率和性能。

部署在电路中的功率器件需要仿真设计软件，如Silvaco定制/模拟IC设计软件。将电路原理图设计与电路分析相结合，仿真各种温度和电学条件下的操作，以确保性能正确。由于Silvaco的TCAD和模拟/定制解决方案是集成的，因此是功率器件工程团队的理想之选。

Silvaco已被全球晶圆厂和半导体设计公司使用超过25年，是功率器件仿真软件的市场领导者。

随着电力汽车、5G网络、人工智能和物联网的发展，我们越来越能够感受到这些变革性技术的影响，这些强大的技术正在从根本上改变我们与物理世界互动的方式、我们的商业行为、甚至我们相互之间的沟通习惯，同时，这种趋势也带来了新的机遇和挑战。

在物联网边缘领域，需要具有超低能耗的新器件来收集各种环境中的传感器数据；物联设备与云端通信需要新的无线通信方式（如 5G）以实现极高频率运行；下一代电子产品需要GaN和SiC等复合材料才能实现更酷炫的功能；在数据中心，AI 技术需要新型存储技术（如MRAM），在内存芯片本身中执行加权计算；对于数据中心的超高速计算，需要低温冷却的硬件才能实现极致的性能。所有这些技术都依赖于半导体和必要的EDA软件来仿真、分析和优化其性能、可靠性和效率。凭借全面的产品和多年应用经验，Silvaco将受益于这些趋势，通过产品Roadmap不断推进，创造更加辉煌的未来。

为了实现这一蓝图，我们需要的不仅仅是技术。Silvaco十分重视下一代设计师，我们已在全球数百所大学和学术机构部署了设计软件，持续培育下一代工程师和研究人员。

半导体设计的挑战涵盖原子级、器件级和系统级，Silvaco致力于为全球工程师和研究人员提供经济且有竞争力的软件、设计IP和服务来应对这些挑战 。身处这个快速变化的行业，我们看到了它的辉煌未来，Silvaco将驭势前行，一如既往地作为客户成功背后的技术力量。