Editor de interfaces

1. Visión general

El Editor de interfaces controla fenómenos de transporte electrónico que ocurren en los límites entre materiales. Las interfaces se listan automáticamente para cada par de capas adyacentes en la estructura del dispositivo. Por defecto, los portadores de carga pueden derivar y difundirse a través de las interfaces según el gradiente de las bandas de conducción o valencia: los portadores que se mueven cuesta arriba en energía encuentran barreras y cruzan con más dificultad, mientras que los portadores que se mueven cuesta abajo en energía pasan fácilmente. El Editor de interfaces añade a este modelo básico de drift–diffusion mecanismos de transporte adicionales que pueden, por ejemplo, facilitar transiciones cuesta arriba que de otro modo serían difíciles. Abra el editor haciendo clic en el icono Interfaces (barras roja, verde y azul) en la cinta Electrical.

2. Parámetros

Direct tunneling (electron / hole) — habilita la tunelización cuántica directa de portadores a través de la barrera de la interfaz. Basado en el modelo descrito en la sección de teoría: \[ J = A(n-n^{eq})V \exp\left(-B\sqrt{\phi}\right), \] donde \(A\) tiene unidades de m·s\(^{-1}\)·V\(^{-1}\), \(B\) es adimensional (parámetro de ajuste), \(\phi\) es la altura de la barrera, \(V\) la polarización aplicada, y \(d\) el espesor de la interfaz. Existen interruptores independientes para electrones y huecos, cada uno con sus propios valores A/B.
Organic tunneling — un caso especial aplicable en heterouniones orgánicas, donde los portadores derivan hacia estados trampa localizados en la interfaz. Como se describe en la sección de teoría, la corriente de tunelización se expresa como: \[ J_p = q T_{h}\left((p_{1}-p_{1}^{eq})-(p_{0}-p_{0}^{eq})\right), \] para huecos, y \[ J_n = -q T_{e}\left((n_{1}-n_{1}^{eq})-(n_{0}-n_{0}^{eq})\right), \] para electrones, donde \(T_h\) y \(T_e\) son constantes de tasa establecidas mediante los interruptores del editor.
Interface doping (LHS/RHS) — aplica una lámina de carga de un punto de malla de espesor al lado izquierdo (LHS) o al lado derecho (RHS) de la interfaz. Los valores pueden ser positivos o negativos, permitiendo la simulación de acumulación o agotamiento de carga interfacial. Esto es útil para modelar carga atrapada en los límites o desplazamientos del voltaje umbral en OFETs.

Ventana principal de OghmaNano que muestra cómo abrir el Editor de interfaces desde la cinta Electrical. — Ventana principal de simulación de OghmaNano — abra el *Editor de interfaces* desde la cinta *Electrical*.

Ventana del Editor de interfaces con interruptores para tunelización directa, tunelización orgánica y dopado de interfaz. — Editor de interfaces — configure tunelización directa (electrones/huecos), tunelización orgánica, y dopado localizado en la interfaz para una unión de materiales seleccionada.

3. Aplicación en simulación

Los procesos interfaciales influyen fuertemente en el transporte de corriente y en las características del dispositivo:

Tunelización domina cuando las barreras son delgadas o cuando es posible el salto asistido por trampas en interfaces orgánico–orgánico.
Dopado de interfaz imita capas de defectos cargados o ingeniería intencional de interfaces, modificando la curvatura local de bandas y las barreras de inyección.

Combinando estos mecanismos, el Editor de interfaces le permite capturar física realista del dispositivo en heteroestructuras orgánicas e híbridas, desde tunelización asistida por trampas en OLEDs hasta efectos de carga de interfaz en OFETs.