Ausgabe in OghmaNano anzeigen

Was sind Ausgangs-Sweep-Tests?

Die meisten Simulationseditoren in OghmaNano bieten die Möglichkeit, Parametersätze auf der Festplatte zu speichern. Die Ergebnisse dieser Parametersätze werden als Datensätze gespeichert, die als Funktion des Simulationsschritts und nicht als einzelne Simulationsaufnahmen ausgegeben werden.

Zum Beispiel:

Während einer JV-Simulation können Werte als Funktion der Spannung gespeichert werden.
Während einer transienten Simulation können Größen als Funktion der Zeit gespeichert werden.
Während der Parameterscans können Werte als Funktion der gescannten Variablen gespeichert werden.

Im Gegensatz zu Simulations-Momentaufnahmen, die in jedem Schritt den vollständigen internen Zustand des Geräts speichern, speichern Ausgabesequenzen stattdessen bereits verarbeitete, reduzierte Größen als Funktion der Simulationskoordinate.

Dadurch wird die Analyse von Messwertreihen deutlich einfacher, da die Daten bereits in einer Form vorliegen, die sich direkt grafisch darstellen lässt.

Die Steuerelemente für die Ausgangs-Sweep-Funktion sind in der Regel im Konfigurationsfenster des jeweiligen Simulationseditors zu finden. Beispielsweise enthält der in ?? gezeigte JV-Editor die folgende Option:

Save parameter sweeps

welches auf Folgendes eingestellt wurde:

Disk

JV editor window showing sweep output controls. — Das Editorfenster von JV zeigt die Option „Parameterreihen speichern“ an.

Simulation output directory containing the sweep folder. — Das Ausgabeverzeichnis der Simulation, das den generierten Ordner `sweep` enthält.

Ausgabedateien bereinigen

Wenn die Funktion für die Erstellung von Ausgabedateien aktiviert ist, erstellt OghmaNano ein Verzeichnis mit dem Namen:

sweep

Dieses Verzeichnis enthält Datensätze, die Größen als Funktion einer Simulationskoordinate, wie beispielsweise Spannung oder Zeit, beschreiben.

Zum Beispiel:

Trägerdichte in Abhängigkeit von der Spannung.
Stromdichte in Abhängigkeit von der Zeit.
Vergleich der Fangraten verschiedener Fallen mit der Berücksichtigung von Verzerrungseffekten.
Rekombinationsrate in Abhängigkeit vom Simulationsschritt.

Der Inhalt eines typischen Verzeichnisses, das von einem Suchprogramm durchsucht wird, ist in ?? dargestellt.

Sweep directory containing parameter sweep datasets. — Beispiel für ein Verzeichnis, das Daten enthält, die als Funktion der Simulationsschritte gespeichert sind.

Jede Datei stellt eine bestimmte physikalische Größe dar, die als Funktion von Spannung, Zeit oder einem anderen Simulationsparameter grafisch dargestellt wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Informationen manuell aus einzelnen Momentaufnahmen zu extrahieren oder benutzerdefinierte Skripte für die Nachbearbeitung zu erstellen.

Darstellung der erfassten Daten.

Datensätze vom Typ „Sweep“ können direkt in OghmaNano geöffnet werden, indem man auf die entsprechende Datei doppelklickt.

Zum Beispiel, wenn die Datei:

Q_nfree.csv

Wenn die Anwendung geöffnet wird, erstellt OghmaNano automatisch ein Diagramm, das die freie Elektronendichte in Abhängigkeit von der Spannung darstellt, wie in ?? gezeigt.

Free electron density plotted as a function of voltage. — Beispiel für einen Datensatz, der die freie Elektronendichte in Abhängigkeit von der Spannung darstellt.

Ausgabesequenzen bieten eine praktische Möglichkeit, das Simulationsverhalten zu analysieren, ohne dass große Mengen an Momentaufnahmedateien manuell verarbeitet werden müssen. Da die zu analysierenden Größen bereits auf eindimensionale Parametersätze reduziert wurden, können sie in der Regel direkt grafisch dargestellt und interpretiert werden.

Intern werden die von Sweep erstellten Dateien genau das gleiche OghmaNano-Ausgabeformat verwenden, das bereits beschrieben wurde. Das bedeutet, dass sie entweder als für Menschen lesbare CSV-Dateien oder als kompakte binäre Datensätze gespeichert werden können.

💡 Tipp: Die Ergebnisse von Teilsimulationen sind oft deutlich kompakter und lassen sich leichter analysieren als vollständige Simulationsdaten, da dabei nur reduzierte Datenmengen und nicht der vollständige Gerätezustand gespeichert werden.