阅读说明：本技术 电子器件的三维可视化显示方法及系统 (Three-dimensional visual display method and system for electronic device ) 是由 朱煜 吴振华 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种电子器件的三维可视化显示方法及系统,该方法包括：对电子器件的结构和/或电学特性进行模拟,得到第一可视化数据,其中,所述电子器件包括半导体器件和/或集成电路,所述第一可视化数据包括所述电子器件的三维网格位置信息和/或格点上物理量；将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据；将所述第二可视化数据在虚拟空间中渲染,以在所述虚拟空间显示所述电子器件的结构和/或物理量。在本发明中,可以将三维半导体器件或集成电路直观呈现在三维虚拟空间中,并且使得该三维操作空间不受显示屏幕尺寸的限制。(The invention provides a three-dimensional visual display method and a system of an electronic device, wherein the method comprises the following steps: simulating the structure and/or electrical characteristics of an electronic device to obtain first visual data, wherein the electronic device comprises a semiconductor device and/or an integrated circuit, and the first visual data comprises three-dimensional grid position information and/or grid point physical quantities of the electronic device; converting the three-dimensional grid position information and/or the physical quantity on the grid points in the first visual data into second visual data suitable for virtual three-dimensional display according to the data type; rendering the second visualization data in a virtual space to display the structural and/or physical quantities of the electronic device in the virtual space. In the present invention, a three-dimensional semiconductor device or an integrated circuit can be intuitively presented in a three-dimensional virtual space, and the three-dimensional operation space is not limited by the size of a display screen.)

电子器件的三维可视化显示方法及系统

技术领域

本发明涉及半导体器件和集成电路的计算机辅助设计领域，具体而言，涉及一种电子器件的三维可视化显示方法及系统。

背景技术

近年来，当单个晶体管的尺寸接近原子极限时，摩尔定律正在放缓。由此，三维集成电路正利用三维来解决缩放方面的挑战。即，将晶体管的几何形状从2D更改为3D或垂直堆叠平面电路。当技术节点从微米缩小到纳米时，MOSFET的设计已经从平面FET演变为FinFET和堆叠纳米片FET。例如，现有的具有92层功能结构的3D V-NAND存储器，像是纳米级的摩天大楼。此外，如图1所示，通过堆叠硅晶片或管芯并将它们垂直互连来制造3D集成电路，与平面布局相比，3D集成电路具有明显的优势，例如，更高的设备密度，更短的互连和更低的功耗。

但是，现有的TCAD工具不能满足三维半导体器件和集成电路设计的复杂性。例如，在使用现有TCAD工具时，设备工程师必须继续用鼠标拖动和旋转半导体器件才能在2D屏幕上查看其结构。

发明内容

本发明实施例提供了一种电子器件的三维可视化显示方法及系统，以至少解决相关技术中现有的TCAD工具不能满足三维半导体器件和集成电路设计的复杂性的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种电子器件的三维可视化显示方法，该方法包括：对电子器件的结构和/或电学特性进行模拟，得到第一可视化数据，其中，所述电子器件包括半导体器件和/或集成电路，所述第一可视化数据包括所述电子器件的三维网格位置信息和/或格点上物理量；将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据；将所述第二可视化数据在虚拟空间中渲染，以在所述虚拟空间中显示所述电子器件的结构和/或物理量。

可选地，将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据，包括以下至少之一：对于所述第一可视化数据中的几何体，根据所述半导体器件/集成电路的几何尺寸和材料性质进行数据转换，生成三维网格和材质贴图；对于所述第一可视化数据中的等值面进行数据转换，生成三维标量场的等值面；对于所述第一可视化数据中的等值线，在指定的二维剖面上做三维标量场的等值线；对于所述第一可视化数据中的热图，在指定的二维剖面上做三维标量场的热图；对于所述第一可视化数据中的流线簇，使用流守恒原理和流通量生成三维矢量场的流线簇；对于所述第一可视化数据中密度类和流体类的物理量，转换为用可视化工具中的粒子系统呈现；对于所述第一可视化数据中材料的声子振动模，转换为用晶胞中原子的简谐振动呈现；对于所述第一可视化数据中材料的费米面，转换为采用第一布里渊区的封闭曲面呈现；对于所述第一可视化数据中材料的三维能带，转换为用第一布里渊区的多重曲面呈现；对于所述第一可视化数据中波函数的振幅和相位，转换为用分布在空间点阵上的简谐振子呈现。

可选地，在将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据之前，所述方法还包括：将所述第一可视化数据进行储存，存储的所述第一可视化数据的数据格式包括以下至少之一：有限元非均匀格点、有限差分均匀格点、三维像素格点；其中，存储的所述第一可视化数据的文件格式包括以下至少之一：二进制文件，ASCII文本文件。

可选地，在所述虚拟空间中显示所述电子器件的结构和/或物理量，包括至少以下之一：将所述电子器件的结构和/或物理量按工艺步骤在所述虚拟空间进行显示；将所述电子器件的结构和/或物理量按时序演化顺序在所述虚拟空间进行显示；将所述电子器件的结构和/或物理量按不同工艺步骤或不同时序演化顺序的差异部分在所述虚拟空间进行显示；将所述电子器件的结构和/或物理量中用户所选择的部分在所述虚拟空间进行显示。

可选地，在所述虚拟空间中显示所述电子器件的结构和/或物理量之后，所述方法还包括：获取用户对显示的所述电子器件进行的操作指令；根据所述操作指令对显示的所述电子器件的结构和/或物理量进行改变。

可选地，根据所述操作指令对显示的所述电子器件的结构和/或物理量进行改变，包括以下至少之一：改变虚拟显示的所述电子器件的几何尺寸和/或形状；改变虚拟显示的所述电子器件的半导体材料的掺杂浓度和/或掺杂分布；改变虚拟显示的所述电子器件的材料性质，其中，所述材料性质包括以下至少之一：半导体材料的迁移率、应力或电子-空穴复合率；金属材料的电阻率或功函数；绝缘材料的介电常数；改变虚拟显示的所述电子器件的三维连接方式；连续调节虚拟显示的所述电子器件的门电压或偏压；添加或删除虚拟显示的所述电子器件的一种或多种半导体材料。

可选地，所述操作指令包括以下至少之一：所述用户的手势、眼睛运动、语音、面部表情、或头部运动，或者所述用户操作虚拟激光指示器产生的指令，或者所述用户操作红外手柄产生的指令。

可选地，其中，在本地服务器、或远程服务器、或在云上对所述半导体器件/集成电路的结构特性和/或电学特性进行模拟以生成所述第一可视化数据。

可选地，在所述虚拟空间中显示所述电子器件的结构和/或物理量之后，所述方法还包括：获取一个或多个用户在现实或虚拟空间对显示的所述电子器件的操作指令；根据所述操作指令生成第三可视化数据；根据所述第三可视化数据将所述一个或多个用户在现实或虚拟空间对所述电子器件的操作结果呈现给位于同一或不同现实或虚拟空间中的其他用户。

可选地，在所述虚拟空间中显示所述电子器件的结构和/或物理量之后，所述方法还包括：获取用户使用虚拟工具对显示的所述电子器件进行的标识，并存储标识内容。

可选地，在显示虚拟的所述电子器件的结构和/或物理量之后，所述方法还包括：获取所述虚拟的电子器件的图像信息；将所述图像信息上传到社交平台或通过电子邮件进行分享。

可选地，所述电子器件的物理量包括以下至少之一：掺杂浓度、电荷密度、电流密度、能带边缘、准费米能级、静电势、电场、迁移率、应力、热。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种电子器件的三维可视化显示系统，该系统包括：计算引擎，用于对电子器件的结构和/或电学特性进行模拟，得到第一可视化数据，其中，所述电子器件包括半导体器件和/或集成电路，所述第一可视化数据包括所述电子器件的三维网格位置信息和/或格点上物理量；数据转换单元，用于将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据；可视化工具，用于将所述第二可视化数据在所述虚拟空间中渲染，以在所述虚拟空间中显示所述电子器件的结构和/或物理量。

可选地，所述系统还包括：传感器或摄像头，用于获取用户对虚拟显示的所述电子器件进行操作的操作指令。

可选地，所述操作指令包括以下至少之一：所述用户的手势、眼睛运动、语音、面部表情、或头部运动产生的指令，或者所述用户操作虚拟激光指示器产生的指令，或者所述用户操作红外手柄产生的指令。

可选地，所述计算引擎包括以下至少之一：材料仿真计算引擎、半导体工艺器件仿真计算引擎、电路仿真计算引擎。

可选地，所述计算引擎设置在本地服务器上、或设置在远程服务器上、或设置在云上。

可选地，所述电子器件包括以下至少之一：三维鳍形晶体管、多个堆叠连接的纳米线晶体管、三维垂直晶体管、三维垂直NAND存储器、三维DRAM存储器、三维FeRAM存储器、三维RRAM存储器、三维集成电路。

可选地，所述可视化工具包括以下至少之一：VR可视化工具、AR可视化工具、MR可视化工具。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在上述实施例中，通过将半导体器件和集成电路的三维网格位置和格点上物理量按照数据类型进行转换成适用于进行虚拟显示的形式，从而可以将三维半导体器件和集成电路直观呈现在三维空间中，而不是投影在二维平面上，并且，该三维操作空间不受屏幕尺寸的限制。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的3D集成电路的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的可视化系统的结构框图；

图3是根据本发明实施例的可视化系统工作流示意图；

图4是根据本发明实施例的三维半导体和集成电路可视化方法流程图；

图5是根据本发明实施例的三维鳍形晶体管前道工艺序列图；

图6是根据本发明实施例的三维鳍形晶体管的工艺步骤对应结构示意图；

图7是根据本发明实施例的3nm节点纳米片晶体管显示效果图；

图8是根据本发明实施例的3nm节点纳米片晶体管电荷密度示意图；

图9是根据本发明实施例的3nm节点纳米片晶体管电流密度示意图；

图10是根据本发明实施例的三维能带结构的VR效果图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明涉及虚拟现实(VR)、增强现实(AR)或混合现实(MR)系统，下面将详细讨论。尽管在全文中使用术语虚拟现实来描述系统，但是本领域技术人员将理解，在术语的一般使用中，虚拟现实可以包括虚拟现实(VR)和增强现实(AR)以及混合现实(MR)。在一些情况下，术语“VR/AR/MR”将用于可视化系统。因此，当在此使用术语“虚拟现实”或“VR/AR/MR”时，应该理解为包括所有类型的视觉现实，除非特别区分。

本发明实施例中所使用的“虚拟现实”可以是指显示表示计算机生成的数据的一个或多个元素和/或与表示计算机生成的数据的一个或多个元素交互的方法。通常，在虚拟现实显示器的视场内可见的所有元素都是计算机生成的元素。

本发明实施例中所使用的，“增强现实”可以是指显示表示计算机生成的数据的一个或多个元素和/或与该一个或多个元素交互的方法。增强现实是虚拟现实和现实生活的混合，其中典型的增强现实显示包括在操作者可见的现实物体上覆盖的一个或多个计算机生成的元素。如在此所使用的术语“增强现实”可以进一步包括“混合现实”，术语“混合现实”是指特别包括用户或操作者与计算机生成的元素交互的能力的增强现实显示方法。

本发明实施例中所使用的虚拟显示可是指显示虚拟3D物体和/或与虚拟3D物体的交互，其中虚拟3D物体被动态更新以响应于操作者的运动，或操作者请求的虚拟3D物体的视图的修改(例如放大/缩小、平移/旋转的虚拟3D物体的横截面视图等)，来修改虚拟3D物体的操作者的视图。

实施例1

为了解决现有的TCAD工具不能满足三维半导体器件和集成电路设计的复杂性问题，在本发明实施例中，利用虚拟现实作为呈现复杂空间关系的有力媒介，提供了一种在虚拟现实中可视化三维半导体结构和集成电路体系结构的可视化系统。

图2示出了根据本申请实施例的可视化系统，如图1所示，本实施例所提供的可视化系统可包括三部分：计算引擎10、数据转化系统20和可视化工具30。

在本实施例中，计算引擎10负责提供三维半导体器件和集成电路的基于物理的仿真数据。该计算引擎可以是材料仿真计算引擎、半导体工艺器件仿真计算引擎、电路仿真计算引擎等。

本实施例的计算引擎可以是基于商业TCAD或者开源TCAD。在本实施例中，计算引擎可以事先在本地或远端服务器或在云上对3D半导体器件和集成电路进行模拟，也可以实时进行模拟，生成用于可视化的数据。这些可视化数据可以包括三维半导体器件和集成电路的三维格点以及其上的物理量，这些物理量不限于掺杂浓度、电荷密度、电流密度、能带边缘、准费米能级、静电势、电场、迁移率、应力、热等物理量。

在本实施例中，数据转化系统20负责将计算引擎产生的三维格点及其上的物理量按照数据类型转化为适于可视化工具呈现的形式。例如，对于几何体、等值面、等值线、热图、流线簇、粒子系统、振动模、费米面、三维能带、波函数等物理量转化为适于可视化工具呈现的形式。

在本实施例中，可视化工具30利用空间计算算法和计算机图形学在虚拟空间中渲染数据，在虚拟现实中可视化三维半导体结构和集成电路的结构和物理量。在本实施例中，这些算法可由各种针对单个或多个用户的VR或AR或MR等虚拟技术实现。在本实施例中，可视化工具的硬件可以是耳机、智能眼镜、智能手机或平板电脑等。可视化工具的软件可以构建在虚拟可视化引擎上，例如一些虚拟游戏引擎。

本实施例所提供的可视化系统可以将各种半导体器件和集成电路在虚拟空间中进行虚拟显示，例如，三维鳍形晶体管、多个堆叠连接的纳米线晶体管、三维垂直晶体管、三维垂直NAND存储器、三维DRAM存储器、三维FeRAM存储器、三维RRAM存储器等。

在本实施例中，该可视化系统还可以包括一个操作反馈系统，负责根据用户的操作对虚拟呈现的半导体器件或集成电路进行改变。例如，可以在该可视化系统中包括传感器或摄像头，所述传感器或摄像头用于检测用户对虚拟的半导体器件和集成电路进行的操作。例如，检测用户通过手势、眼睛运动、语音、面部表情、头部运动等进行的操作，或者用户使用虚拟激光指示器进行的操作，或者所述用户通过红外手柄进行的操作等。并将检测到的操作转化为计算引擎的输入文件，从而对虚拟呈现的半导体器件/集成电路进行改变，例如，改变半导体器件或集成电路的几何尺寸或形状，改变半导体材料掺杂浓度或掺杂分布，改变电子器件材料性质，如半导体材料的迁移率、应力或电子-空穴复合率，金属材料的电阻率或功函数，绝艳材料的介电常数。改变半导体器件或集成电路三维连接方式。连续调节门电压或偏压。添加或删除某一种材料。

在本实施例中，该可视化系统还可以包括一个多用户交互式操作系统，负责多个用户在现实或虚拟空间操作同一半导体器件或集成电路，例如：

(1)多用户身处同一现实空间，每个用户可以直接看到其他人并通过AR/MR设备操作同一虚拟物体。

(2)多用户身处不同现实空间，每个用户可以看到其他人的Avatar并通过VR设备操作同一虚拟物体。

(3)每个用户可以在自己的研究中使用虚拟工具，例如，笔、橡皮、喷枪、留言贴等对虚拟物体进行标识并存储标识内容。

(4)每个用户可以在自己的研究中对虚拟物体照相、对物理过程录像，并把结果上传到社交平台或电子邮件与其他用户分享。

在本实施例中，可视化工具可以包括多个VR/AR/MR装置。作为非限制性示例，第一操作者可以佩戴第一VR/AR/MR装置，包括但不限于，第一头戴式显示器，并且第二操作者可佩戴第二VR/AR/MR装置，包括但不限于第二头戴式显示器。在该非限制性示例中，第一操作者和第二操作者可以一起对虚拟显示的半导体器件或集成电路进行操作。第一VR/AR/MR装置和第二VR/AR/MR装置可以显示半导体器件或集成电路不同部分的视图。

为了更清楚的说明本发明实施例所提供的可视化系统，图3示出了根据本发明实施例的一个具体应用场景中的可视化系统工作流示意图。如图2所示，计算引擎提供电子设备的几何和物理量的仿真数据，该计算引擎可以包括结构/拓扑仿真器、过程仿真器、设备仿真器和电路仿真器等。仿真数据输入至可视化工具，例如，游戏引擎，可视化工具利用空间计算算法和计算机图形学在虚拟空间中渲染数据，该算法由各种针对单个或多个用户的VR/AR/MR技术实现。硬件可以是耳机，智能眼镜，智能手机或平板电脑；该软件可以构建在任何游戏引擎上，例如Unity 3D和Unreal。在虚拟空间呈现该半导体器件或集成电路，并且多个用户可在现实或虚拟空间操作同一半导体器件或集成电路。

本实施例所提供的可视化系统与传统的CAD工具相比，具有以下优点。(1)直观呈现：在该虚拟空间中，设备的几何形状和物理量直接呈现在3D空间中，而不是投影在2D平面上，用户可以沉浸在虚拟空间中，获得更直观的视觉体验。(2)无限的工作空间：在虚拟现实中，操作空间实际上是无限的，而在传统方法中，该空间受屏幕尺寸的限制。(3)增强合作：借助增强现实，同事可以在同一工作区中的虚拟设备上或在虚拟设备上工作，就像该设备是真实设备一样。与传统的TCAD工具相比，VR/AR/MR所赋予的所有这些功能使所提出的可视化系统更适合3D半导体器件和3D集成电路的开发/设计。

实施例2

在本实施例中提供了一种运行于上述可视化系统的半导体器件和集成电路的三维可视化显示方法，图4是根据本发明实施例的方法流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

步骤S401，对半导体器件/集成电路的结构和/或电学特性进行模拟，得到第一可视化数据，其中，所述第一可视化数据包括半导体器件/集成电路的三维网格位置信息和/或格点上物理量；

步骤S402，将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据；

步骤S403，将所述第二可视化数据在所述虚拟空间中渲染，以显示虚拟的所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量。

在本实施例的步骤S402之前，可将所述第一可视化数据进行储存，例如，存储的数据格式可以是有限元非均匀格点、有限差分均匀格点、三维像素格点等。存储的文件格式可以是二进制文件，ASCII文本文件等。

在本实施例的上述步骤S402中，将三维网格位置和/或格点上物理量按照数据类型进行转化可以包括以下至少之一：

(1)几何体：根据半导体器件或集成电路的几何尺寸和材料性质，生成三维网格和材质贴图，从而在游戏引擎中呈现和操作计算引擎中的三维结构。

(2)等值面：使用例如marching cubes算法生成三维标量场(如电荷密度、温度分布、静电势)的等值面。

(3)等值线：在指定的二维剖面上做三维标量场的等值线。

(4)热图：在指定的二维剖面上做三维标量场的热图。

(5)流线簇：使用流守恒原理和流通量生成三维矢量场(如电场、磁场、电流密度场)的流线簇。

(6)粒子系统：将密度类和流体类的物理量(如电荷密度、载流子浓度、电流、热流)用游戏引擎中的粒子系统呈现。

(7)振动模：将半导体材料的声子振动模用晶胞中原子的简谐振动呈现。

(8)费米面：将金属材料的费米面用第一Brillouin区的封闭曲面呈现。

(9)三维能带：将二维材料的三维能带用第一Brillouin区的多重曲面呈现。

(10)波函数：将波函数的振幅和相位用分布在空间点阵上的简谐振子呈现。

在本实施例的步骤S403中，可将所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量按照以下方式进行虚拟显示，例如：

(1)将所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量按工艺步骤在所述虚拟空间进行显示；

(2)将所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量按时序演化顺序在所述虚拟空间进行显示；

(3)将所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量按不同工艺步骤或不同时序演化顺序的差异部分在所述虚拟空间进行显示；

(4)将所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量中用户所选择的部分在所述虚拟空间进行显示。

下面详细描述，本实施例实现多输入文件可视化，即基于多个数据的不同结构，物理量的按时序演化的可视化。

三维半导体器件和集成电路制造需经过复杂且繁多的工艺步骤。每一工艺步骤会产生结构、物理的改变。针对这些结构和物理量的可视化需求，包括单独显示、前后关联结构或用户选取结构的动态演化显示、前后结构的差异比较显示等。

例如，三维鳍形晶体管(FinFET)前道工艺序列。如图5所示，每一模块都包含很多工艺步骤。图6为三维鳍形晶体管的工艺步骤对应结构示意图。现有技术只能在平面显示上演示工艺步骤及对应结构，不能满足三维器件和电路的可视化需求，而在本实施例中，可以动态的显示每一工艺步骤下的对应结构变化，并且可以采用不同的颜色凸显前后步骤的差异部分，从而实现前道工艺下器件结构动态演化显示。

在本实施例的上述步骤S403之后，还可以根据用户的操作对虚拟显示的所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量进行改变。例如，将使用者在可视化工具中对半导体器件或集成电路进行的操作转化为计算引擎的输入文件。这些改变可以包括：

(1)改变半导体器件或集成电路的几何尺寸或形状。

(2)改变半导体材料掺杂浓度或掺杂分布。

(3)改变电子器件材料性质，如半导体材料的迁移率、应力或电子-空穴复合率，金属材料的电阻率或功函数，绝艳材料的介电常数。

(4)改变半导体器件或集成电路三维连接方式。

(5)连续调节门电压或偏压。

(6)添加或删除某一种材料。

在本发明的一个实施例中，虚拟的三维半导体器件或集成电路可以在VR/AR/MR可视化工具上显示给操作者。响应于来自操作者的一个或多个提示，计算引擎可以根据操作者的偏好修改所显示的三维半导体器件或集成电路。通过非限制性示例，操作者可以放大、缩小、旋转或移动在虚拟空间中呈现的三维半导体器件或集成电路，以便于更好地观察或操作该三维半导体器件或集成电路。

在本实施例中，多个用户还可以在现实或虚拟空间操作同一半导体器件或集成电路，例如：

(1)多用户身处同一现实空间，每个用户可以直接看到其他人并通过AR/MR设备操作同一虚拟物体。

(2)多用户身处不同现实空间，每个用户可以看到其他人的Avatar并通过VR设备操作同一虚拟物体。

(3)每个用户可以在自己的研究中使用虚拟工具，例如，笔、橡皮、喷枪、留言贴等对虚拟物体进行标识并存储标识内容。

(4)每个用户可以在自己的研究中对虚拟物体照相、对物理过程录像，并把结果上传到社交平台或电子邮件与其他用户分享。

在一个实施例中，该可视化工具可包括多个VR/AR/MR装置，则由第一操作者佩戴的第一VR/AR/MR60可以可操作地耦接到计算引擎，使得仅第一操作者可以修改在所有VR/AR/MR装置上所呈现的三维半导体器件或集成电路。

在一个实施例中，计算引擎可以接收多个VR/ARMR装置中的每一个装置的相对位置和视觉取向，并生成针对每个VR/AR/MR装置的三维半导体器件或集成电路，该三维半导体器件或集成电路对应于每个VR/AR/MR装置相对于第一操作者佩戴的第一VR/AR/MR装置的每个位置和每个视觉取向。

为了更直观的说明本发明实施例所提供的技术方案，图7为根据本发明实施例创建的虚拟器件。如图7所示，该器件是一种很有前途的3nm节点纳米片晶体管，它由纳米片通道，电介质和氧化物以及硅衬底，源极和漏极组成。如图中所示，可以使用虚拟激光指示器拆卸该结构。

如图8和9所示，用户还可以通过在画布上进行选择，来研究电荷密度和电流密度。该数据可以是由Sentaurus漂移扩散模型生成的，结果揭示了在关闭状态下电流是如何泄漏的。

本实施例所提供的三维半导体器件或集成电路的可视化方法具有以下优点。(1)直观呈现：器件的几何形状和物理量直接呈现在3D空间中，而不是投影在2D平面上，用户可以沉浸在虚拟空间中。(2)无限的工作空间：在虚拟现实中，操作空间实际上是无限的，而在传统方法中，该空间受屏幕尺寸的限制。(3)增强合作：借助增强现实，同事可以在同一工作区中的虚拟设备上或在虚拟设备上工作，就像该设备是真实设备一样。

图10是根据本发明实施例的三维能带结构的VR效果图。图中示出了二维材料AgBr的三维能带结构。在现有的显示软件中，能带结构图是二维的，研究者需要在例如，布里渊区(Brillouin Zone)中选择若干高对称点，然后在这些高对称点的连线上计算本征值，绘制二维能带。然而，二维能带只是能带结构的一个一维投影，不能反映能带结构的全貌。在本实施例中提出的VR可视化方案允许用户在虚拟空间中制作三维能带并使用虚拟手等操作工具对三维能带进行平移、旋转、缩放、投影、测量等操作。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例3

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，对半导体器件/集成电路的结构和/或电学特性进行模拟，得到第一可视化数据，其中，所述第一可视化数据包括半导体器件/集成电路的三维网格位置信息和/或格点上物理量；

S2，将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据；

S3，将所述第二可视化数据在所述虚拟空间中渲染，以显示虚拟的所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，对半导体器件/集成电路的结构和/或电学特性进行模拟，得到第一可视化数据，其中，所述第一可视化数据包括半导体器件/集成电路的三维网格位置信息和/或格点上物理量；

S2，将所述第一可视化数据中的三维网格位置信息和/或格点上物理量按照数据类型转换为适于进行虚拟三维显示的第二可视化数据；

S3，将所述第二可视化数据在所述虚拟空间中渲染，以显示虚拟的所述半导体器件/集成电路的结构和/或物理量。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。