隨著集成電路技術進入亞納米時代，各種新材料，新物理機制的引入使得對于半導體器件的仿真變得極具挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的基于漂移擴散模型的TCAD仿真已經不足以支撐越來越復雜的物理效應。將第一性原理仿真，量子輸運與經典TCAD技術結合成為學術界和產業(yè)界的共識。

亞納米時代，各種新材料，新物理機制的引入使得對于半導體器件的仿真變得極具挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的基于漂移擴散模型的TCAD仿真已經不足以支撐越來越復雜的物理效應。將第一性原理仿真，量子輸運與經典TCAD技術結合成為學術界和產業(yè)界的共識。

鴻之微半導體器件仿真產品布局

DS-PAW是鴻之微自主研發(fā)的密度泛函計算軟件.其采用目前主流的綴加投影平面波贗勢技術。可以進行各種半導體第一性原理的計算。

產品特點：

計算流程化，數(shù)據(jù)處理自動化

PAW贗勢，能兼顧計算效率和準確性

覆蓋第一性原理計算基本功能

Nanodcal是一個NEGF-DFT量子輸運計算軟件。Nandocal已成功應用于一維，二維，三維，無自旋，共線自旋，非花線自旋材料物性，分子電子器件，光電流器件，多電極器件，半導體電子器件設計等重要課題中。

產品特點：

不依賴唯象參數(shù)，基于NEGF-DFT來研究材料和器件性質

適用于有限體系和開放體系

特別適用新材料、新器件的研究設計，基于原子構建結構

計算功能多樣

Nanoskim是一個NEGF-TB量子輸運計算軟件。相比傳統(tǒng)TB方法，能更有效合理地考慮界面、摻雜、缺陷等問題，支持計算輸運性質的體系比NEGF-DFT更大。

產品特點：

支持設置各種柵極類型，如雙柵、三柵、環(huán)柵等；

支持通過Buttiker虛擬導線方式考慮電聲散射

NanoFEPS是鴻之微自主半導體工藝仿真工具集。能夠實現(xiàn)半導體主要的工藝模塊仿真。NanoFEPS是多個求解器的工具鏈，包括擴散，離子注入，應力，沉積與刻蝕仿真。同時采用自研的網格求解框架。可以較為精確地仿真半導體的形貌結構和摻雜分布。

產品特點：

自研有限元求解引擎

全新定義的統(tǒng)一的材料數(shù)據(jù)庫

基于Python和C++的混合應用，靈活程度高

支持多核心并行，GPU加速等新技術

NanoFEDS是一個基于有限元的半導體器件仿真器。NanoFEDS與工藝仿真器或器件編輯器配合，可以進行半導體器件的建模，支持工藝仿真器的網格導入。進行半導體輸運方程求解。支持主流的遷移率模型，能帶模型等物理效應。

 產品特點：

采用有限元仿真技術求解，支持更高精度的形函數(shù)計算

與工藝仿真器統(tǒng)一的材料數(shù)據(jù)庫

與第一性原理計算相結合

DeviceStudio 能夠實現(xiàn)材料原子級建模（百萬量級）、高性能科學仿真計算、計算任務的監(jiān)控和管理、數(shù)據(jù)可視化分析的全過程。它集成了多種科學計算軟件，滿足用戶在各個領域的科學仿真計算需求，包括量子輸運計算、緊束縛模型量子輸運計算、大體系密度泛函計算等。通過各種工具的組合使用，可以實現(xiàn)從材料仿真到器件仿真再到電路仿真的聯(lián)合使用，為新型電子器件探索，延續(xù)摩爾定律發(fā)展開拓路徑。

使用鴻之微多尺度仿真工具研究新型半導體器件：IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 68, NO. 11, NOVEMBER 2021