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硅光PDK设计套件：热光效应仿真与材料选择工程案例

共计 30 章节

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硅光PDK的定义 · PDK在光电子设计自动化（PDA）中… · PDK的组成要素（器件库

热光效应基础

热光效应的物理机制（折射率随温度变化… · 硅与二氧化硅的热光系数对比 · 热光效应的应用场景（MZI开关

热光效应基础热光效应的物理机…

材料选择原则

硅光平台常用材料（Si · SiO2 · SiN

材料选择原则Si

PDK器件库架构

PDK中标准器件（MMI · DC · Grating Coupler

PDK器件库架构

热光移相器设计

移相器结构（电阻加热型 · PN结注入型） · 加热效率与响应速度的权衡

热光移相器设计移相器结构

仿真流程搭建

从PDK调用器件到Lumerical… · S参数提取 · 热-光耦合仿真设置

仿真流程搭建PDK

材料热导率建模

硅与二氧化硅的热导率温度依赖性 · 热沉设计对热光器件的影响 · PDK中材料热属性定义

材料热导率建模二氧化硅的热导率…

热光开关仿真案例

基于MZI的2x2热光开关 · 开关功耗与串扰仿真 · PDK中开关宏模型的使用

热光开关仿真案例MZI

PDK设计规则检查（DRC）

热光器件版图设计规则（最小线宽 · 间距 · 加热器层规则）

工艺变化与蒙特卡洛分析

工艺角（Corner）定义 · 温度变化对热光器件性能的影响 · PDK中统计模型的调用

工艺变化蒙特卡洛分析

热光滤波器设计

微环谐振器（MRR）的热调谐 · FSR与Q值的热稳定性分析 · PDK中MRR的PCell参数设置

热光滤波器设计MRR

PDK中加热器层设计

加热器材料选择（TiN · NiCr · Poly-Si）

PDK加热器层设计

热光串扰分析

相邻波导间的热串扰机制 · 隔离槽（Trench）设计 · PDK中热隔离结构库

热光串扰分析相邻波导间的热串…

PDK与EDA工具集成

PDK在KLayout · Lumerical INTERCON… · Ansys HFSS中的导入与配置

材料吸收损耗建模

自由载流子吸收（FCA）与温度的关系 · PDK中损耗模型的参数化表达

材料吸收损耗建模FCA

热光相位调制的非线性效应

热光效应与Kerr效应的耦合 · 高功率下的热不稳定性 · PDK中非线性模型

热光相位调制的非…Kerr

PDK中标准单元库

Y分支 · 交叉波导 · 弯曲波导的热光特性

PDK标准单元库

热光器件版图自动化生成

使用Python脚本调用PDK生成热… · 版图导出与GDSII格式

热光器件版图自动…Python

热光效应与电光效应协同设计

混合驱动MZI · PDK中电光与热光模型的联合仿真接口

热光效应电光效应协同设计

PDK中热光模型的Verilog-A实现

行为级建模 · 温度作为全局变量的传递 · 仿真收敛性优化

材料选择案例

SiN平台的热光效应（低热光系数） · Si平台的高效热调谐 · PDK中多材料库的切换

材料选择案例SiN

热光器件可靠性分析

热循环老化 · 金属迁移 · PDK中可靠性模型的嵌入

热光器件可靠性分…热循环老化

PDK中热光器件的紧凑模型

等效电路模型（RC热网络） · Lumerical INTERCON…

PDK热光器件的紧凑模…

热光开关阵列设计

NxN开关网络的热管理 · PDK中阵列版图模板 · 功耗预算仿真

热光开关阵列设计NxN

PDK工艺设计套件验证

测试结构（Test Key）设计 · 热光系数提取测试 · PDK验证流程

PDK工艺设计套件验证

热光效应与偏振相关性

波导双折射的热调谐 · PDK中偏振无关热光器件设计

热光效应偏振相关性

PDK中热光器件的版图与原理图一致性检查（LVS）

LVS规则文件编写 · 加热器层电气连接检查

先进材料探索

石墨烯 · ITO · VO2在热光调制中的应用

先进材料探索石墨烯

热光仿真后处理

热分布可视化 · 光场与温度场叠加分析 · PDK中脚本化后处理工具

热光仿真后处理热分布可视化

完整工程案例

基于PDK设计一个4x4热光开关芯片 · 从器件选型到版图生成再到系统级仿真全…

完整工程案例PDK