Slivaco TCAD 小白系列- 0. 何謂TCAD
在大四下學期改成線上授課後，雖然作為材料系電子材料組的學生在研究時用不到，但出自於對半導體元件(器件)的熱愛，開始找認真找資源學習這個鼎鼎大名的TCAD軟體。
何謂TCAD呢？全名是Technology Computer-Aided Design，主要特指「半導體工藝模擬以及器件的模擬工具」。其實更多的人接觸到的應該是像”autoCAD”、”OpenSCAD”等等的繪圖工具，但就英文字面上的意思，CAD其實應該可以泛指於任何依據電腦輔助的軟體。
講了這麼多回到TCAD本身。具體來說，就自身經歷，身邊的人會用到的TCAD主要是Slivaco公司的TCAD與Synopsys公司的TCAD。其中前者可以在Windows, LINUX等平台上運行、後者主要在LINUS平台上運行。操作複雜度來說個人體感後者遠大於前者，至少至今我還是沒搞清楚Synopsys TCAD怎麼用，各種Bug與認知上不足繼而舉步維艱QAQ。
接下來我會用一系列的文章把我學習Slivaco TCAD的心得寫上來，內容也同步更新於B站與Medium上。雖無商業打算，但是轉貼文章時還是著名一下來源。順帶一提，約莫一兩年後，我會把自己兩年多來學習半導體物理的詳細圖文筆記書公開(來源於自學書本、學校課程等)，也是作為給予所有中國人一個更好的半導體中文教材(縱使我知道國內外詳盡的教材已經不少了)，目前主要是時機問題、版權問題還有平台問題未解，還請大家恭候。
回到主題，所以，Silvaco TCAD就是一個軟體像瀏覽器一樣打開就能用嗎？恩.. 不，他是一群軟體的總稱。
因為不是計算機科學專業的，對於計算機軟體(軟件)架構實在不清楚，所以容我很不正式的說明。Silvaco TCAD 是一群小工具的總稱。
我們來看Slivaco工作資料夾的截圖：
琳琅滿目的捷徑對吧，不必擔心，我們暫時只須要記得我們的好朋友是”Deckbuild”、”TonyPlot”跟”TonyPlot 3D”就好。其他我們暫時用不到。三位同學的主要任務如下：
Deckbuild：給出編程的平台
TonyPlot：Tony同學 幫我們把圖畫出來
TonyPlot 3D：Tony同學 幫我們把圖用3D的方式畫出來
所以我們就雙擊打開”Deckbuild”啦：
我們主要的工作視窗、程式碼輸入就是在Deck的地方。
在結束這一回前，我們介紹Atlas與Athena兩個角色。這兩個都是Silvaco TCAD模擬的核心工具/處理器，其中：
ALTAS是以方塊的方式建立模型直接分析
ATHENA是透過模擬製程的方式「做出」元件
想當然爾後者會更真實、但也更複雜，而且後者也較少方塊的結構、有曲線型。但是透過後者建完模型後還是會需要前者才能運算。
在這系列教學的第一回中，我們會利用YouTube上的「Engineering technology and society」錄製的「Silvaco TCAD ATLAS Tutorial 1~2」來做ATLAS的流程說明並輔以「國立台灣大學 — 積體電路工程」錄製的「積體電路工程_Silvaco (Atlas)」第一集來做說明。
第二回會以「國立台灣大學 — 積體電路工程」錄製的「積體電路工程_Silvaco (Atlas)」第二集為基底，討論如何利用ATHENA建立一個較真實的元件結構並進行元件分析。
而我的系列教學、或者更精確來說是心得加整理主要依循的便是前者的脈絡架構，也請大家多多笑納與指正。