在功率电子和射频应用中，氮化镓（GaN）凭借宽禁带、高电子迁移率和耐高温特性逐步替代传统硅基器件。Silvaco近期网络研讨会通过TCAD工具展示了GaN HEMT器件的完整设计流程。

研讨会重点解析了pGaN型高电子迁移率晶体管结构。该器件利用AlGaN/GaN异质结的极化诱导电场，在界面形成高浓度二维电子气（2DEG）。通过Victory Process工具精确模拟蚀刻、沉积、离子注入等工艺步骤，并可计算晶格失配导致的应力应变效应。参数优化环节，Victory DoE与Analytics工具实现了关键参数（如AlGaN势垒层厚度、铝组分比）对饱和电流、击穿电压的影响分析。

以垂直型GaN器件（CAVET）为例，Silvaco工具链完成从工艺仿真、电特性模拟到机器学习建模的全流程。其中UtmostIV工具可将TCAD数据转换为符合CMC标准的SPICE模型，配合SmartSpice进行电路级验证。该方案已助力意法半导体等厂商实现设计技术协同优化（DTCO），显著缩短器件研发周期。

随着电动汽车充电系统对高效功率器件的需求增长，TCAD驱动的数字化孪生技术正成为GaN器件创新的核心。Silvaco通过软件工具链整合，为工程师提供了从原子级工艺仿真到系统级验证的完整解决方案。