株式会社シムサイド: Virutal Reactor

Virtual Reactor - 結晶成長非定常モデリングツール
Virtual Reactor はバルク結晶の非定常気相成長 2-D シミュレーションツールです．成長に関連する現象、即ち成長中の結晶形状、原料粉末の時間遷移、欠陥の動的挙動等が解析できます． Virtual Reactor は成長装置設計、及びプロセス条件の最適化を容易、かつ加速させます。	Fig-1 SiC成長モデル．装置中の非構造格子と温度分布
ウェブ更新履歴 2010年10月 : Virtual-Reactor Ver.6.3 新機能のご案内 2010年1月 : Virtual-Reactor Ver.6.2 新機能のご案内 2009年11月 : Virtual-Reactor Ver.6.1 新機能のご案内 2009年 : Virtual-Reactor Ver.6.0 新機能のご案内 2008年 : Virtual-Reactor HepiGaNS Version.5.5 新機能のご紹介
概要
Virtual Reactor には以下のエディションがあります．１） PVT(Physical Vapor Transport) Edition - SiC 結晶成長：　VR-PVT-SiC - AlN 結晶成長：　VR-PVT-AlN ２） CVD(Chemical Vapor Deposition) Edition - SiC 結晶成長：　VR-CVD-SiC ３） HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) Edition - GaN 結晶成長：　HEpiGaNS-GaN - AlGaN もしくは AlN 結晶成長：　HepiGaNS-AlGaN or AlN

Virtual Reactor はバルク結晶の成長、品質を左右する物理プロセスに対し、幅広い知見を与えます．成長した結晶の最終的な大きさ、品質のみならず、成長過程における反応器全体、反応器部材境界の温度分布、熱流束、結晶形状、転位ダイナミクスを知る事ができます．即ち、反応器形状、プロセス条件の最適化において、物理現象の把握に基づく幅広い可能性の選択を提供します．モデルは2-D軸対称、または平面座標系です．結晶の非定常成長シミュレーションは連続した擬定常状態近似により行われます．各ステージの終了時得られた成長速度から、結晶形状に時間遷移が決定されます．ヒーターパワー、圧力、原料流量、及び反応器ユニット、誘導コイルの位置は時刻設定で変更する事ができ、またそれに伴う計算格子は自動的に再生成されます．


Fig-2　GUIでの成長システム設定	Fig-3 GUI上での物性設定

◆各ステージの成長シミュレーションにて、熱伝達、気体混合物の流れ、反応性化学種の輸送、多成分拡散、気相反応が計算されます．本ツールは原料ガスの分解反応を含む均一化学反応モデル、不均一化学反応モデルを考慮します．気-固界面の化学プロセスは幅広い温度、圧力範囲に適用可能です．

◆Virtual Reactorの使いやすいユーザインターフェースは使用者の問題設定労力を最小限に抑える目的で開発されました．使用者は運転条件変化の時系列を指定し、プログラムはその指定に基づき成長中の時間変化の現象を計算します．

◆数値シミュレーションには非構造、三角形、四辺形、非整合計算格子が使われます．格子生成は形状ブロック毎に格子密度を指定して行われます．

◆計算実行時、終了時の可視化はGUI中にて温度等変数の1次元分布、2次元分布で表示されます．計算結果はTecplotグラフィカルパッケージで読込可能なファイル形式で出力されます．


Fig-4　物性データベースの変更	Fig-5 計算結果の可視化

開発元STR、関連機関、ユーザーから発表された論文のリストです。
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