晶体生长模拟软件合集

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生物/化学/分子仿真分析
软服之家数据研究中心

晶体生长是结晶过程的主要阶段，包括将新原子、离子或聚合物串添加到晶格的特征排列中。生长通常遵循均相或非均相（表面催化）成核的初始阶段，除非已经存在特意添加以开始生长的“种子”晶体。

晶体生产模拟软件是一种通过数学模型和计算方法，模拟晶体生长过程的软件工具。它可以帮助科研人员和工程师理解材料晶体生长的机制，优化生产工艺参数，提高材料的质量和产量。晶体生长模拟软件在材料科学和工程领域中扮演着重要角色，它们帮助研究人员和工程师理解和优化晶体生长过程。

Materials Studio是一个完整的建模、仿真环境，旨在让材料和化学领域的研究人员能够基于模拟技术预测和理解材料的原子和分子结构与其特性和行为之间的关系。

Materials Studio Morphology 工具可以在真空中预测最小能量晶体结构并识别 API 的关键晶体表面。带有 BIOVIA 的 COMPASS III 力场的蒙特卡洛算法随后可以估计单个溶剂、杂质或添加剂分子在晶体表面上的吸附结合能，进而我们可以预测其对晶体生长的潜在影响。

Materials Studio使用分子动力学分析晶体模型的动态演变可以深入了解系统的分子相互作用。我们可以在形态上重要的面上对溶剂层进行模拟，以估计晶体-溶剂相互作用能。尽管计算成本更高，但改进的附着能量 （MAE） 算法可以改进形态预测并帮助识别不需要的针状晶体。

BIOVIA Materials Studio 在晶体生长模拟中的应用是多面且深入的，它不仅支持基础研究，也是材料研究、开发和优化过程中的重要工具。

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COMSOL Multiphysics是一款基于有限元方法的多物理场仿真软件，它可以对多种物理现象进行仿真分析，包括机械、电磁、热学、流体力学、化学、结构等多个领域。

COMSOL多物理场仿真软件在熔体法和外延法这两种主流晶体生长方法中的应用非常广泛且深入。在熔体法晶体生长过程中，COMSOL可以模拟复杂的物理和化学过程，如传热、流体流动、相变等。这些模拟有助于工程师深入理解晶体生长过程中的各种现象，预测和优化工艺参数，从而提高晶体生长的质量和效率。COMSOL可以精确模拟熔体中的温度分布和变化，帮助工程师优化加热和冷却策略，确保晶体在均匀的温度场中生长，减少热应力和缺陷的产生。同时，COMSOL能够对外延生长过程中的热应力和力学行为进行仿真，帮助工程师评估和优化生长条件，减少因热应力和机械应力引起的晶体缺陷。

COMSOL多物理场仿真软件在熔体法和外延法这两种主流晶体生长方法中发挥着重要作用，为工程师提供了强大的仿真工具和优化手段，有助于推动晶体生长技术的进步和发展‌。

CFD流体动力学仿真分析 NVH噪声振动分析 光学与光子设计仿真 声学仿真分析 多体动力学仿真 多物理场仿真/多学科仿真 热分析 热处理工艺仿真 燃烧/化学动力学仿真分析 生物/化学/分子仿真分析 电化学仿真 电机设计 电极设计 电池设计仿真/BDA 电磁仿真分析 疲劳与耐久性分析 系统工程与系统仿真 结构分析与仿真 非线性仿真分析
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FEMAG拥有国际上先进、高效、全面的晶体生长工艺模拟技术和多物理场耦合仿真分析功能，可模拟各种晶体生长工艺，在半导体芯片、太阳能光伏、化合物半导体和人工晶体、单晶高温合金等领域具有广泛的应用。

FEMAG软件能够进行炉体全局热场分析、固液界面形状与位置计算、固液界面温度梯度计算等。它还具备考虑时间参量的动态分析、熔体/气体对流计算、辐射传热计算、加热器功率预测等功能。FEMAG软件能够预测氧/碳含量、各向异性热应力、点缺陷浓度等关键参数。

FEMAG晶体生长多物理场仿真软件凭借其先进的仿真技术、丰富的功能、广泛的应用领域和显著的技术优势，在材料仿真分析软件中占据重要地位，为晶体生长工艺的优化提供了强有力的支持。

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CGSim是 STR公司旗下的一款用于分析和优化半导体和半透明晶体的 Cz、LEC、VCz 和 Bridgman生长的 CGSim 软件包。CGSim包含液封直拉法（LEC）、蒸汽压力控制提拉法（VCZ），VB法（垂直布里奇曼法）、TSSG(顶部籽晶溶液法）、钠流法、DS法、FZ法、VGF法、Ky法等模块提供晶体生长过程，进而提供优化改进的解决方案。

CGSim Flow Module 可以准确描述结晶前沿的几何形状、温度梯度、速度矢量和标量的分布、沿界面的热通量和质量通量。有一些选项可以分析多个监控点和 3D 网格横截面中的非定常效应。CGSim熔体流动和结晶前沿可以用 3D 非稳态和 2D 稳态方法对晶体生长进行分析。

CGSim软件还充分考虑液体封装生长中的封装剂、湍流气体流动和对流热传递。为新晶体生长设置的设计和优化提供建模支持。

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