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随着集成电路技术进入亚纳米时代，各种新材料，新物理机制的引入使得对于半导体器件的仿真变得极具挑战性。传统的基于漂移扩散模型的TCAD仿真已经不足以支撑越来越复杂的物理效应。将第一性原理仿真，量子输运与经典TCAD技术结合成为学术界和产业界的共识。

亚纳米时代，各种新材料，新物理机制的引入使得对于半导体器件的仿真变得极具挑战性。传统的基于漂移扩散模型的TCAD仿真已经不足以支撑越来越复杂的物理效应。将第一性原理仿真，量子输运与经典TCAD技术结合成为学术界和产业界的共识。

鸿之微半导体器件仿真产品布局

DS-PAW是鸿之微自主研发的密度泛函计算软件.其采用目前主流的缀加投影平面波赝势技术。可以进行各种半导体第一性原理的计算。

产品特点：

计算流程化，数据处理自动化

PAW赝势，能兼顾计算效率和准确性

覆盖第一性原理计算基本功能

Nanodcal是一个NEGF-DFT量子输运计算软件。Nandocal已成功应用于一维，二维，三维，无自旋，共线自旋，非花线自旋材料物性，分子电子器件，光电流器件，多电极器件，半导体电子器件设计等重要课题中。

产品特点：

不依赖唯象参数，基于NEGF-DFT来研究材料和器件性质

适用于有限体系和开放体系

特别适用新材料、新器件的研究设计，基于原子构建结构

计算功能多样

Nanoskim是一个NEGF-TB量子输运计算软件。相比传统TB方法，能更有效合理地考虑界面、掺杂、缺陷等问题，支持计算输运性质的体系比NEGF-DFT更大。

产品特点：

支持设置各种栅极类型，如双栅、三栅、环栅等；

支持通过Buttiker虚拟导线方式考虑电声散射

NanoFEPS是鸿之微自主半导体工艺仿真工具集。能够实现半导体主要的工艺模块仿真。NanoFEPS是多个求解器的工具链，包括扩散，离子注入，应力，沉积与刻蚀仿真。同时采用自研的网格求解框架。可以较为精确地仿真半导体的形貌结构和掺杂分布。

产品特点：

自研有限元求解引擎

全新定义的统一的材料数据库

基于Python和C++的混合应用，灵活程度高

支持多核心并行，GPU加速等新技术

NanoFEDS是一个基于有限元的半导体器件仿真器。NanoFEDS与工艺仿真器或器件编辑器配合，可以进行半导体器件的建模，支持工艺仿真器的网格导入。进行半导体输运方程求解。支持主流的迁移率模型，能带模型等物理效应。

 产品特点：

采用有限元仿真技术求解，支持更高精度的形函数计算

与工艺仿真器统一的材料数据库

与第一性原理计算相结合

DeviceStudio 能够实现材料原子级建模（百万量级）、高性能科学仿真计算、计算任务的监控和管理、数据可视化分析的全过程。它集成了多种科学计算软件，满足用户在各个领域的科学仿真计算需求，包括量子输运计算、紧束缚模型量子输运计算、大体系密度泛函计算等。通过各种工具的组合使用，可以实现从材料仿真到器件仿真再到电路仿真的联合使用，为新型电子器件探索，延续摩尔定律发展开拓路径。

使用鸿之微多尺度仿真工具研究新型半导体器件：IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 68, NO. 11, NOVEMBER 2021