OghmaNano ist ein leistungsstarker Universal-Simulator für optoelektronische Bauelemente – eingesetzt in über 130 begutachteten Publikationen, darunter Nature Materials, und weltweit mehr als 25.000 Mal heruntergeladen. Es integriert elektrische, optische und thermische Modelle zur genauen Beschreibung der Bauelementphysik und ermöglicht die Simulation von organischen Solarzellen, Perowskit-Solarzellen, OFETs, OLEDs und anderen fortschrittlichen Dünnschichtbauelementen. Zusammen bilden diese Modelle eine einheitliche Multiphysik-Simulationsplattform für optoelektronische Bauelemente und photonische Systeme.
Im Gegensatz zu vielen Simulationswerkzeugen wurde OghmaNano gezielt für neuartige, ungeordnete Materialien entwickelt. Es setzt nicht voraus, dass sich alle Ladungsträger im Gleichgewicht befinden – stattdessen modelliert es gefangene Ladungsträger mit einem Nichtgleichgewichts-Shockley-Read-Hall-Formalismus. Dies ermöglicht eine genaue Behandlung von stationärem, transientem und Frequenzbereichsverhalten und macht es ideal für Photovoltaik der nächsten Generation und aufkommende optoelektronische Technologien.
Materialparameter wie Mobilität, energetische Unordnung, Dotierung und Rekombination können direkt über die grafische Oberfläche geändert werden, was es einfach macht zu untersuchen, wie die Bauelementphysik die Leistung beeinflusst.
Diese Fähigkeiten werden durch eine Reihe komplementärer numerischer Löser umgesetzt, die Halbleitertransport, Wellenoptik, geometrische Optik und Schaltungsmodellierung abdecken. OghmaNano kombiniert daher die Modellierung von Halbleiterbauelementen mit modernen Simulationswerkzeugen für die Photonik und ermöglicht sowohl elektrische als auch optische Analysen in einer einzigen Multiphysik-Umgebung.
OghmaNano löst die vollständig gekoppelten Halbleiter-Bauelementgleichungen numerisch im stationären Zustand oder in vollständiger Zeitbereichsform, in 1D, 2D oder vollständig 3D. Der Löser behandelt sowohl die Drift–Diffusion von Elektronen und Löchern als auch die Ladungsträger-Kontinuitätsgleichungen im Realraum, selbstkonsistent gekoppelt mit der Poisson-Gleichung zur Bestimmung des internen elektrostatischen Potentials. Rekombination und Ladungsträgerfang werden mit einem hochflexiblen Shockley–Read–Hall-(SRH)-Formalismus mit beliebigen benutzerdefinierten Fangstellenverteilungen behandelt. Optische Generationsprofile können intern mit den eingebauten Transfer-Matrix- und Raytracing-Engines berechnet oder aus externen Lösern wie FDTD-Paketen importiert werden. Das Modell unterstützt stationäre Beleuchtung, Spannungssweeps, transiente Signale beliebiger Form sowie Großflächen- / strukturierte-Kontakt-Bauelementsimulationen. Eine ausführlichere Beschreibung findet sich im Handbuch, in den zugehörigen Publikationen und in der Benutzerdokumentation.
Simulation einer Solarzellen-JV-Kurve bei Beleuchtung und im Dunkeln |
Entwurf reflektierender Beschichtungen mit OghmaNano |
Simulation von OLEDs. |
OghmaNano wurde in die folgenden Sprachen übersetzt:
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