인터랙티브 시뮬레이터

브라우저 기반 시뮬레이터를 통해 CMOS 이미지 센서 픽셀 광학을 탐색하세요. 계산은 브라우저에서 로컬로 실행되며 서버가 필요하지 않습니다.

시뮬레이터의 위치

이 시뮬레이터들은 가벼운 학습용 도구입니다 — TMM, 기하광학, 해석적 카메라 방정식, 시각화 위주입니다. 직관 형성·교육·설계 공간 탐색에 적합하며, 물리적으로 정확한 픽셀별 QE/크로스토크/필드 맵이 필요하면 Python 솔버 파이프라인(RCWA/FDTD/Meep)을 사용하세요. 도구별 적용 범위는 페이지 하단 표를 참고하세요.

사용 가능한 시뮬레이터

광학 스택 분석

• TMM QE 계산기 — BSI 픽셀 레이어 스택을 구성하고 양자 효율 스펙트럼을 실시간으로 계산
• BARL 최적화 — 반사 방지 코팅 레이어 두께를 조정하여 반사율 최소화
• 에너지 버짓 분석기 — 각 파장에서 광자 에너지가 어디로 가는지 시각화

성능 분석

• 각도 응답 — 입사각에 따른 QE 변화 (CRA 효과) 분석
• SNR 계산기 — 신호 대 잡음비, 다이나믹 레인지, 광자 전달 곡선 계산

설계 도구

• 컬러 필터 설계 — RGB 필터 스펙트럼 설계 및 CIE 색도 가멋 시각화
• 픽셀 설계 놀이터 — 모든 파라미터를 조합한 종합 픽셀 설계 도구

광학 & 파동 물리

• Si 흡수 깊이 — Beer-Lambert 법칙 기반 파장별 실리콘 흡수계수와 광 침투 깊이 시각화
• 마이크로렌즈 광선 추적 — 초타원체 마이크로렌즈의 2D 광선 추적과 집광 효율 분석
• 마이크로렌즈 공정 형상 — layout, reflow, etch-transfer 조건에서 최종 microlens gap, height, curvature, profile 추정
• MLA 어레이 시각화 — 마이크로 렌즈 어레이의 배열 패턴, 비대칭 반경, 높이맵, 2D 광선 추적 시각화
• FDTI / BDTI 픽셀 시뮬레이터 — 관통형 전면 DTI와 깊이 선택형 후면 DTI를 비교하고 광학장 구속과 크로스토크를 시각화
• 파브리-페로 시각화 — 단층 박막 간섭, 프레넬 계수, 페이저 다이어그램
• 회절 PSF 뷰어 — 에어리 패턴과 픽셀 그리드 오버레이로 에너지 수집 효율 확인

시스템 분석

• MTF 분석기 — 픽셀 개구, 광학 회절, 결합 시스템 MTF와 나이퀴스트 분석
• 픽셀 스케일링 트렌드 — 픽셀 피치 축소에 따른 FWC, SNR, 해상도, QE 스케일링
• 색 정확도 분석기 — 분광 감도, CCM, ΔE*ab 기반 색 재현 정확도 평가
• 암전류 & 온도 — 아레니우스 모델 기반 온도별 암전류와 SNR 영향 분석

빠른 검증 예제

시뮬레이터 trend를 믿기 전에 아래 한계 사례를 먼저 확인하세요. 복잡한 sweep을 해석하기 전에 단순 검증을 통과해야 합니다.

시뮬레이터	sanity check	기대 동작
TMM QE 계산기	coating layer를 제거하고 normal-incidence air/Si 반사를 $R=	(1-n_{Si})/(1+n_{Si})
마이크로렌즈 공정 형상	reflow 조건을 고정하고 etch time을 늘립니다.	Final gap은 줄고 height retention은 낮아져야 하며, 과도한 etch에서는 height-loss 또는 over-etch 경고가 떠야 합니다.
컬러 필터 설계	RGB filter FWHM을 줄이고 peak는 유지합니다.	Channel crosstalk은 감소하지만 총 신호와 low-light SNR margin도 줄어야 합니다.
SNR 계산기 / Photon Transfer Curve	read noise를 고정하고 illumination을 sweep합니다.	낮은 신호에서는 read-noise limited, 높은 신호에서는 $\sigma \approx \sqrt{S}$ shot-noise behavior가 나타나야 합니다.
Si 흡수 깊이	red/NIR 파장에서 silicon thickness를 늘립니다.	장파장은 더 깊이 침투하므로 blue보다 red/NIR absorption 개선이 크게 나타나야 합니다.

모델 범위

도구군	모델 유형	적합한 용도
TMM / 박막 도구	1D 평면 다층막 광학	BARL 경향, 반사율, 실리콘 흡수, 1차 QE 검토
광선 / 형상 도구	근축 또는 Snell 법칙 기반 기하광학	마이크로렌즈 직관, CRA 방향성, 레이아웃 민감도
센서 지표 도구	해석적 카메라 방정식	SNR, 다이나믹 레인지, MTF, EMVA식 비교
시각화 도구	결정론적 설명 모델	구조 설명, 상대 경향, 실패 모드 이해

WARNING

이 도구들은 학습과 설계 공간 탐색을 위한 것입니다. RCWA/FDTD sign-off, 실리콘 보정, 벤더 공정 데이터를 대체하지 않습니다. 솔버 워크플로는 가이드와 리포트를 참고하세요.