如何处理器件中的薄层以提高仿真效率


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在一些器件中,可能是因为工艺原因、物理原因或者其它原因,有时候实际器件中可能会有很薄的或者很小的结构。由于光学仿真例如FDTD Solutions、MODE Solutions以及DEIVICE仿真CHARGE和HEAT都是网格化计算的,要分辨这些很薄、很小的物体,需要很细的网格,这不仅需要更多的内存,时间域仿真算法还必须用很小的时间步长,最终导致仿真速度很慢,大大降低仿真效率。

在很多情况下,一些薄层可以不必要包含在仿真中,例如一些硅器件中的几个纳米厚的保护层;

有些情况,可以适当加厚,例如一些超材料结构中的薄层相对于波长已经很小,增厚一些对结果并没有重要影响,可以适当加厚,例如THz device - Chen;另外,CHARGE仿真中的电极,由于用的是理想金属,其厚度对结果几乎没有什么影响,也应该适当加厚。
如果不放心,可以做一个实际器件的细网格仿真和简化后的仿真,对比结果,知道差别在什么地方后,可以在设计过程中用简化的结构仿真,直到最后需要最终设计结果时再使用实际器件仿真,可以大大节省仿真设计时间。

当然,有些情况就是要利用其很薄的结构实现一些效果,此时必须使用实际厚度,仿真时间长也是必须的。


再谈网格以及细化网格的使用
软件内提示内存不够怎么办?如何减少所需要的内存?