FDTD Solutions是一款非常好用的微纳光学设计工具。用户可以在软件材料中模拟和设计光学器件，计算光学数据，支持空间滤波，场极化，磁场，周期性结构，半球功率积分等，提供时域有限差分分析函数，时域有限差分（FDTD）方法是求解复杂几何图形中麦克斯韦方程组的精确严格方法。作为直接的时空解决方案，它为用户提供了有关电磁和光子学中所有类型问题的独特见解。
Sentaurus TCAD是用于模拟半导体器件和工艺的工具之一，可以帮助工程师设计电路元件，优化半导体工艺和器件性能。主要功能包括：半导体器件建模（用于建立各种半导体器件的物理模型工艺模拟）、半导体器件的制造工艺模拟（以了解工艺参数如何影响器件性能）、电子结构计算、 电热仿真、光学模拟、耦合分析等。
为解决大家在以上软件仿真学习过程中遇到的问题，特举办“COMSOL光电、FDTD光学器件超表面、TCAD半导体器件仿真技术与应用”系列专题线上培训班，本次培训主办方为北京软研国际信息技术研究院，承办方互动派（北京）教育科技有限公司，会议会务合作单位为北京中科四方生物科技有限公司，具体相关事宜通知如下：
专题一 （在线直播四天） | COMSOL多物理场耦合仿真技术与应用 （详情内容点击查看） 2023年12月09日-12月10日 2023年12月16日-12月17日 |
专题三 （在线直播四天） | FDTD时域有限差分数值模拟方法与应用 （详情内容点击查看） 2023年12月09日-12月10日 2023年12月16日-12月17日 |
专题三 （在线直播三天） | TCAD半导体器件建模仿真分析与应用 （详情内容点击查看） 2023年12月22日-12月24日 |
报名请联系
COMSOL专题讲师
来自国家“双一流”建设高校 、“211工程”“985工程”重点高校教师。
以第一/通讯作者身份著述的论文在众多顶级杂志发表：
《Nature Communications》
《 Physical Review Letters》
《Advanced Materials》
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擅长领域：微纳光子学、拓扑光子学、非厄米光子学、光芯片、电磁超材料器件等。
FDTD专题讲师
来自于国内“双一流”建设高校、“211工程”、“985工程”重点高校工作。多年致力于微纳光学的研究，有丰富的FDTD使用经验。
以第一/通讯作者身份著述的论文在众多顶级杂志发表：
《Nano Energy》
《Nanoscale》
《Optics Express》
......
擅长领域：表面等离激元光学、光学传感器、光子晶体、非线性光学等。
TCAD专题讲师
来自国家“双一流”建设高校 、“211工程”“985工程”重点高校，特聘研究员团队主要负责微纳电子器件物性研究及建模。
以第一/通讯作者身份著述的论文在众多顶级杂志发表：
《Nature Communications》
《 Physical Review Letters》
《IEEE Transactions on Electron Devices》
......
擅长领域：微纳电子器件、微纳光电器件、新型非易失性存储器和存算一体新型计算架构设计等。
COMSOL 多场耦合仿真技术与应用
（一）案列应用实操教学： | ||
案例一 | 光子晶体能带分析、能谱计算、光纤模态计算、微腔腔膜求解 | |
案例二 | 类比凝聚态领域魔角石墨烯的moiré 光子晶体建模以及物理分析 | |
案例三 | 传播表面等离激元和表面等离激元光栅等 | |
案例四 | 超材料和超表面仿真设计，周期性超表面透射反射分析 | |
案例五 | 光力、光扭矩、光镊力势场计算 | |
案例六 | 波导模型（表面等离激元、石墨烯等）本征模式分析、各种类型波导传输效率求解 | |
案例七 | 光-热耦合案例 | |
案例八 | 天线模型 | |
案例九 | 二维材料如石墨烯建模 | |
案例十 | 基于微纳结构的电场增强生物探测 | |
案例十一 | 散射体的散射，吸收和消光截面的计算 | |
案例十二 | 拓扑光子学：拓扑边缘态和高阶拓扑角态应用仿真 | |
案例十三 | 二硫化钼的拉曼散射 | |
案例十四 | 磁化的等离子体、各向异性的液晶、手性介质的仿真 | |
案例十五 | 光学系统的连续谱束缚态 | |
案例十六 | 片上微纳结构拓扑优化设计(特殊情况下，利用二维系统来有效优化三维问题) | |
案例十七 | 形状优化反设计：利用形状优化设计波导带通滤波器 | |
案例十八 | 非厄米光学系统的奇异点：包括PT对称波导结构和光子晶体板系统等 | |
案例十九 | 微纳结构的非线性增强效应，以及共振模式的多极展开分析 | |
案例二十 | 学员感兴趣的其他案例 | |
（二） 软件操作系统教学： | ||
COMSOL 软件入门 | 初识COMSOL仿真——以多个具体的案例建立COMSOL仿真框架，建立COMSOL仿真思路，熟悉软件的使用方法 | |
COMSOL软件基本操作 Ø 参数，变量，探针等设置方法、几何建模 Ø 基本函数设置方法，如插值函数、解析函数、分段函数等 Ø 特殊函数的设置方法，如积分、求极值、求平均值等 Ø 高效的网格划分 | ||
前处理和后处理的技巧讲解 Ø 特殊变量的定义，如散射截面，微腔模式体积等 Ø 如何利用软件的绘图功能绘制不同类型的数据图和动画 Ø 数据和动画导出 Ø 不同类型求解器的使用场景和方法 | ||
COMSOL 软件进阶 | COMSOL中RF、波动光学模块仿真基础 Ø COMSOL中求解电磁场的步骤 Ø RF、波动光学模块的应用领域 | |
RF、波动光学模块内置方程解析推导 Ø 亥姆霍兹方程在COMSOL中的求解形式 Ø RF方程弱形式解析，以及修改方法(模拟特殊本构关系的物质) Ø 深入探索从模拟中获得的结果 （如电磁场分布、功率损耗、传输和反射、阻抗和品质因子等） | ||
边界条件和域条件的使用方法 Ø 完美磁导体和完美电导体的作用和使用场景 Ø 阻抗边界条件、过度边界条件、散射边界条件、周期性边界条件的作用 Ø 求解域条件：完美匹配层的理论基础和使用场景、 PML网格划分标准 Ø 远场域和背景场域的使用 Ø 端口使用场景和方法 Ø 波束包络物理场的使用详解 | ||
波源设置 Ø 散射边界和端口边界的使用方法和技巧（波失方向和极化方向设置、S参数、反射率和透射率的计算和提取、高阶衍射通道反射投射效率的计算） Ø 频域计算、时域计算 Ø 点源，如电偶极子和磁偶极子的使用方法 | ||
材料设置 Ø 计算模拟中各向同性，各向异性，金属介电和非线性等材料的设置 Ø 二维材料，如石墨烯、MoS2的设置 Ø 特殊本构关系材料的计算模拟(需要修改内置的弱表达式) | ||
网格设置 Ø 精确仿真电磁场所需的网格划分标准 Ø 网格的优化 Ø 案列教学 | ||
COMSOL WITH MATLAB功能简介 Ø COMSOL WITH MATLAB 进行复杂的物理场或者集合模型的建立(如超表面波前的衍射计算) Ø COMSOL WITH MATLAB 进行复杂函数的设置(如石墨烯电导函数的设置和仿真) Ø COMSOL WITH MATLAB 进行高级求解运算和后处理 Ø COMSOL WITH MATLAB求解具有色散材料的能带 | ||
案例展示：
FDTD （时域有限差分）仿真技术与应用
基础入门 | ||
FDTD Solutions 求解物理问题的方法 | Ø FDTD与麦克斯韦方程 Ø FDTD中的网格化 | |
FDTD Solutions 功能与使用 | Ø 主窗口——CAD人机交互界面 Ø 计算机辅助设计（CAD）模拟编辑器: Ø 主标题栏、工具条 Ø 实体对象树实体对象库 Ø 脚本提示与脚本编辑窗口 | |
软件操作 | ||
几何结构 | Ø 简单几何结构的添加 Ø 通过脚本添加几何结构 Ø 通过函数定义曲面 | |
FDTD设置 | Ø 计算空间的确定 Ø 各种边界条件的设定以及应用范围 Ø PML设定以及其适用条件 Ø Auto shutoff min的设定 | |
激励光源 | Ø 各种预设光源的特点 Ø 脚本添加各种光源以及设置 Ø 导入外部光源 | |
监视器的添加与使用 | Ø 各类监视器的特点与应用 Ø 脚本添加与设置监视器 Ø 脚本获取监视器数据 | |
优化与扫描 | Ø 结构参数扫描的设置 Ø 扫描结构的可视化 Ø 后续数据处理 | |
结构组与分析组(Object library) | Ø 结构组添加与设置（以Hexagonal lattice PC array为例） Ø 分析组的添加与设置（以Power absorbed为例） | |
材料添加与拟合 | Ø 导入材料折射率（介电常数） Ø 材料拟合（拟合公差、虚部权重） | |
网格设置与结果分析 | Ø 对比FDTD内置网格 Ø 脚本实现结果的可视化与后期数据处理 | |
仿真实例 | ||
Ø 金属薄膜中金纳米孔阵列透射与反射， 并考虑其近场电磁分布 | ||
Ø 利用脚本进行电磁场及其光学响应的可视化 | ||
Ø 设置EOT型超表面结构，以及Structure library的使用 | ||
Ø 结构的参数化扫描与结果可视化 | ||
Ø 利用脚本计算峰值增强因子 | ||
Ø 多层平面结构激发Tamm等离激元诱导强光学吸收 | ||
Ø 金属小球Mie散射模型构建及脚本远场近场结果可视化 | ||
Ø 利用脚本计算热载流子产生空间分布 | ||
Ø 斜入射下光学传感器的光学响应及其边界条件的设置 | ||
Ø 利用S参数分析组并通过脚本实现金属纳米小球的吸收/散射消光与近场增强的计算 | ||
Ø 热电子光探测器的电磁场空间分布与FDTD材料折射率的导出（脚本计算不同金属层的吸收） | ||
实例进阶 | ||
Ø 平面结热电子光探测器：激发光学Tamm 态： ----（根据发表在ACS Nano上的论文） | ||
Ø 双微腔热电子光探测器：激发微腔共振： -----(根据发表在Nanoscale上的论文) | ||
Ø 热电子光学传感器：表面波激发： -----（根据发表在ACS Nano上的论文） | ||
Ø 金属-介质-金属光学微腔宽带吸收器： -----（根据发表在Photonics Research上的论文） | ||
Ø Pancharatnam-Berry型超构表面： -----（根据发表在Science上的论文） | ||
案例展示：
TCAD半导体器件建模仿真分析与应用
(一) 软件操作系统教学： | ||
TCAD 软件入门 | TCAD软件基本操作： Ø 软件的安装与配置 Ø 半导体器件建模概述 Ø 基于SDE的结构建模原理 Ø 高效的网格划分 | |
结构建模 | 二维MOSFET的建模与SWB基本原理及操作： Ø SDE图形化命令，Scheme语法，结构搭建，布尔运算等 Ø 掺杂，接触定义以及网格划分 Ø 工程化计算——在SWB中操作SDE工具 Ø SWB输出文件类别和常见问题 | |
数值求解 | 半导体器件数值求解： Ø 器件仿真中的物理模型（简述） Ø MOSFET静态特性求解/瞬态特性求解 Ø 隧穿模型以及NLM计算隧穿电流 Ø 碰撞电离与击穿特性仿真 Ø 基于spice模型的简单电路仿真 | |
SVISUAL对数据的处理： Ø 数据的可视化与导出 Ø 阈值电压，SS，开关比等参数的提取 Ø 电场、电势等其他量的可视化及参数提取 | ||
材料设置： Ø 模型参数修改与新材料建模 Ø 二维材料,如MoS2等新型材料 | ||
网格设置： Ø 精确仿真电磁场所需的网格划分标准 Ø 网格的优化 Ø Math设置以及求解过程优化 | ||
工艺仿真 | Ø 工艺仿真原理 Ø 工艺仿真基础操作 Ø 工艺仿真中的网格设置 Ø 版图绘制基础 Ø Sprocess结构生成（沉积、刻蚀等） | |
(二) 案列应用实操教学： | ||
案例一 | PN结的数值计算 | |
案例二 | 传统硅基MOSFET的建模和求解 | |
案例三 | MoS2 FET 建模和求解 2D材料fet仿真建模 | |
案例四 | Ga2O3 FET 建模和求解 | |
案例五 | 隧穿晶体管的建模 | |
案例六 | 利用课程案例实现反相器，环振的搭建与构造 | |
案例七 | 基础的工艺仿真步骤操作 | |
案例展示：
时间地点
COMSOL Multiphysics专题
2023年12月09日-12月10日
2023年12月16日-12月17日
在线直播（授课四天）
FDTD Solutions专题
2023年12月09日-12月10日
2023年12月16日-12月17日
在线直播（授课四天）
TCAD专题
2023年12月22日-12月24日
在线直播（授课三天）
报名费用
（含报名费、培训费、资料费）
COMSOL专题（四天）：
每人￥4300元
FDTD Solutions专题（四天）：
每人￥4300元
TCAD专题（三天）：
每人￥3500元
费用提供用于报销的正规机打发票及盖有公章的纸质通知文件；
北京中科四方生物科技有限公司作为本次会议会务合作单位，负责注册费用收取和开具发票；如需开具会议费的单位请联系招生老师索取会议邀请函。
