硅光芯片工艺与PDK使用实战

📚 共计 30 章节

硅光技术概述

什么是硅基光电子？发展历程、技术优势与市场前景。

硅光工艺平台介绍

IMEC、TowerJazz、AIM Photonics等平台对比，设计规则。

PDK概念与结构

PDK定义、核心组件：器件模型、版图层次、DRC/LVS、仿真模型。

PDK安装与环境配置

获取方式、安装步骤、EDA工具环境变量设置。

硅光基础器件库 (上)

条形波导、脊形波导、弯曲波导结构与仿真模型。

硅光基础器件库 (中)

定向耦合器、MMI、光栅耦合器原理与PDK调用。

硅光基础器件库 (下)

微环谐振器、MZI、电光调制器PDK参数化单元。

PDK中的无源器件

边缘耦合器、功率分束器、AWG模型与设计要点。

PDK中的有源器件

Ge探测器、调制器(耗尽/注入)、激光器混合集成。

PDK中的热光器件

热光移相器、热光开关结构、效率与热仿真模型。

版图层次与图层定义

工艺层物理意义、光刻/注入层、版图绘制规范。

参数化单元概念、参数列表、版图工具调用实例。

自定义PCell脚本(Python/SKILL)、参数约束与验证。

PDK中的DRC规则

设计规则检查：最小线宽、间距、包络，DRC文件解读。

PDK中的LVS规则

版图与原理图一致性检查原理与PDK支持。

PDK仿真模型库

S参数、等效电路、紧凑模型(Compact Model)使用场景。

PDK与Lumerical INTERCONNECT

PDK器件导入、链路仿真、眼图与频谱分析。

联合仿真INTERCONNECT

PDK与Ansys Lumerical FDTD

波导模式分析、光栅耦合效率仿真、模型校准。

PDK与Cadence Virtuoso集成

安装、原理图符号调用、版图生成与验证。

PDK与Python自动化脚本

读取PDK参数、批量生成版图、自动化仿真流程。

Python自动化

容差分析与蒙特卡洛仿真

工艺角定义、PDK统计模型使用。

温度特性分析

热光系数、温度对谐振影响、PDK热仿真流程。

热分析温度

偏振分束器、旋转器PDK器件与设计考量。

高速射频设计

行波电极、GSG焊盘PDK模型、射频仿真要点。

封装与测试结构

光栅/端面耦合测试结构、工艺监控单元(PCM)。

PDK版本管理与更新

版本号规则、更新日志、迁移注意事项。

典型链路设计 (一)

片上光互连收发链路：MZI调制+Ge探测。

典型链路设计 (二)

波分复用WDM链路：AWG+微环。

典型链路设计 (三)

光开关阵列：MZI开关+热光调谐。

常见问题与调试技巧

PDK加载失败、模型不收敛、DRC报错排查。