COMSOL 主题日：微电子器件

SAW（Surface Acoustic Wave，声表面波）和 BAW（Bulk Acoustic Wave，体声波）、以及FBAR（Film Bulk Acoustic 薄膜体声）等器件被广泛应用于无线通信、传感器和滤波器等领域，是射频前端的关键核心元件。这类器件的本质是压电换能器，利用谐振选择性地传输，增强或抑制特定频率的信号。其结构设计需要精准控制材料及尺寸，以符合特定的需求，例如，中心频率、带宽、品质因子等。在实际应用中还需要考虑工作时的能量损耗，以及温升导致的性能漂移等现象。COMSOL 可以对 SAW/BAW 等器件的工作原理进行精确的多物理场仿真，分析并预测其性能，确保产品的可靠性和稳定性。

本环节中，我们将介绍 COMSOL 中常用的多种分析方法，包括频率响应、特征频率和预应力分析，不同阻尼模式的影响，以及结果处理中的 S 参数计算、损耗分析、功率耐受，以及等效电路参数提取，等等。

加速度计和陀螺仪作为惯性测量单元的核心器件，已被广泛应用于智能穿戴设备、手机，以及汽车等多个领域。加速度计和陀螺仪在工作过程中通常涉及压电、静电、结构等多个物理现象及其之间的相互作用，通过 COMSOL 多物理场仿真可以帮助研发人员更直观地了解其工作原理，优化设计方案，提高惯性测量的精准性。

本环节中，我们将介绍 COMSOL Multiphysics® 在加速度计、陀螺仪和其他电容式 MEMS 器件中的仿真应用。

压电和压阻器件中在其工作过程中通常涉及复杂的物理现象及其之间的相互耦合作用。COMSOL Multiphysics® 不仅可以对压电/压阻效应进行仿真，更能综合考虑此类器件中常见的热-结构、流体-结构等多物理场耦合效应，帮助研发人员对设计进行优化。

本环节中，我们将介绍 COMSOL Multiphysics® 在压电和压阻器件仿真中的应用，以及热电、电致伸缩和磁致伸缩等多物理场效应的仿真方法。

随着科技的不断发展，各类电子产品呈现出大功率、小型化的趋势，电子器件的发热和散热成为工程人员在产品设计中需要关注的重要问题。良好的热管理方案为器件的正常运行提供了保障。COMSOL Multiphysics® 可以模拟电子器件中涉及的各种物理现象，例如，产品在运行过程中的发热、温度分布，以及不同设计和材料属性对系统散热性能的影响，等等。工程人员可以通过对器件的热效应进行仿真分析，优化热管理方案，提升产品的性能和安全。

本环节中，我们将介绍 COMSOL Multiphysics® 在各类电子器件热管理中的应用，包括不同电子产品的发热模拟，以及散热方案的设计和优化。我们还将介绍电子产品中的热效应与其他物理现象的耦合仿真和分析方法。

随着绿色能源技术和汽车电气化的快速发展，对整流器、逆变器等功率电子设备的需求日益广泛增加，其中大量地使用了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、二极管等各类半导体功率器件，其性能和可靠性会直接影响最终产品的性能和安全。

COMSOL Multiphysics® 为模拟半导体功率器件提供了专业功能，不仅可以提取集总电路，还能让用户在设计集成电路，以及 MOSFET 、 IGBT 等器件时考虑温度和结构变化的影响。

本环节中，我们将展示 COMSOL® 多物理场仿真软件在半导体功率器件仿真方面的功能。

在射频和光学通信应用中，光电器件的发射、接收和探测等性能至关重要。

光电器件的工作过程中涉及多个物理场之间的相互作用，除了电致发光、光生伏特中的光电转换，还有非辐射复合等导致的发热以及温度对光电效应的影响等。在光电器件的生产与测试之前，利用仿真工具进行设计和评估至关重要。

本环节中，我们将介绍如何使用 COMSOL Multiphysics® 对光电器件进行仿真，包括如何评估发射光谱、I-V、P-V 曲线，以及量子效率，等等。