一、材料科学与器件仿真
NEXTNANO系列 - 基于量子力学方法(如Schrodinger方程、Poisson方程)模拟3D纳米半导体器件(如Si、Ge等材料)的电子、光学特性,支持量子阱、量子线、MOSFETs等结构分析。
Ansys Lumerical
- 光子模拟平台,用于设计光子系统,解决电子、光学和热效应问题,支持高精度三维麦克斯韦方程求解和多材料建模。
二、光学设计与仿真
Ansys Zemax OpticStudio
- 综合性光学设计软件,提供公差分析、优化及可制造性评估功能,适用于激光系统、照明设备等光学工程领域。
JCMsuite
- 专注于复杂纳米光学系统,集成有限元分析、机器学习优化及MATLAB接口,适合光学、热传导及弹性分析。
三、热传导与力学分析
JCMsuite
- 除光学分析外,还提供热传导和连续介质力学模拟,支持多物理场耦合分析。
ANSYS
- 通过ANSYS Fluent等模块进行热传导、流体动力学及结构力学仿真,适用于工程热分析。
四、其他工具
MATLAB/Simulink: 通用仿真平台,常用于光学系统建模、信号处理及算法验证。 RSoft解决方案
总结建议
选择纳米仿真软件需结合具体需求:
材料/器件设计:优先考虑NEXTNANO系列;
光学系统:Ansys Zemax或JCMsuite更合适;
多物理场耦合:需综合使用Lumerical、JCMsuite或ANSYS;
快速原型设计:可结合MATLAB的灵活性与仿真工具。
建议根据项目规模、预算及技术栈进行选型,部分软件(如Zemax、JCMsuite)提供试用版,可降低决策风险。