حالت‌های شبیه‌سازی و ویرایشگرهای شبیه‌سازی

1. مقدمه

OghmaNano از یک معماری ماژولار و مبتنی بر افزونه استفاده می‌کند که همان حلگر هسته را برای بسیاری از انواع شبیه‌سازی‌های الکتریکی و نوری به کار می‌گیرد. هر افزونه حلگر را به شکلی اندکی متفاوت تطبیق می‌دهد—برای مثال، یکی sweepهای JV حالت پایا را اجرا می‌کند، دیگری تحلیل حوزه فرکانس انجام می‌دهد، و افزونه‌ای دیگر بازده کوانتومی خارجی (EQE) را محاسبه می‌کند. هر افزونه با یک آیکون در نوار ویرایشگرهای شبیه‌سازی نمایش داده می‌شود (??) که می‌توانید برای باز کردن ویرایشگر آن و تنظیم پارامترهای شبیه‌سازی روی آن کلیک کنید.

Editors ribbon with icons for JV, Time-domain, Frequency-domain, CV, Suns–Voc, Suns–Jsc, Charge extraction, Steady-state PL, Exciton, Quantum efficiency, Electrical equilibrium, and related tools. — نوار ویرایشگرها — برای باز کردن افزونه و پیکربندی آزمایش‌ها برای شبیه‌سازی‌های الکتریکی یا نوری روی یک آیکون کلیک کنید.

2. ویرایش حالت‌های شبیه‌سازی

با کلیک روی یک آیکون در نوار ویرایشگرهای شبیه‌سازی می‌توانید ویرایشگر افزونه متناظر را باز کرده و تنظیم کنید که آن شبیه‌سازی چگونه انجام شود. برای مثال، در ویرایشگر JV می‌توانید ولتاژهای شروع و پایان یک sweep را تنظیم کنید. دو نمونه از این تنظیمات در ?? و ?? نشان داده شده‌اند: یک آزمایش با نام منحنی JV – ولتاژ پایین (0.02–1.0 V) و دیگری با نام منحنی JV – ولتاژ بالا (1.0–10.0 V). هر تنظیم به‌عنوان یک آزمایش شناخته می‌شود — یک پیکربندی ذخیره‌شده از پارامترهای شبیه‌سازی درون یک افزونه. تعریف چندین آزمایش به‌ویژه در حالت‌های پیچیده‌تر مفید است، مانند مطالعات حوزه زمان که ممکن است بخواهید چندین پروفایل پالس ولتاژ یا نور را روی یک دستگاه یکسان آزمایش کنید. هیچ حد ثابتی برای تعداد آزمایش‌هایی که می‌توانید در هر افزونه ایجاد کنید وجود ندارد.

JV editor showing an experiment ‘JV curve – low voltage’ with Start 0.02 V, Stop 1.0 V, Step 0.01 V, and step multiplier 1.02. — ویرایشگر JV — آزمایش ولتاژ پایین (0.02–1.0 V). چندین آزمایش از یک نوع شبیه‌سازی می‌توانند در یک ویرایشگر قرار بگیرند.

JV editor showing an experiment ‘JV curve – high voltage’ with Start 1.0 V, Stop 10.0 V, Step 0.01 V, and step multiplier 1.02. — ویرایشگر JV — آزمایش ولتاژ بالا (1.0–10.0 V). آزمایش‌های نام‌گذاری‌شده، تنظیمات ذخیره‌شده شبیه‌سازی هستند.

2. اجرای یک حالت شبیه‌سازی

هنگامی که یک آزمایش تعریف شد، به‌صورت یک آیکون در نوار حالت‌های شبیه‌سازی ظاهر می‌شود (??). در این مثال، نوار آیکون‌هایی را برای هر دو منحنی JV – ولتاژ پایین و منحنی JV – ولتاژ بالا نشان می‌دهد، که متناظر با آزمایش‌های تعریف‌شده در ?? و ?? هستند. آیکون فشرده‌شده (depressed) حالت فعال را نشان می‌دهد — در اینجا، منحنی JV – ولتاژ پایین. وقتی دکمه پخش را فشار می‌دهید (یا F9)، فقط حالت انتخاب‌شده اجرا می‌شود. در هر لحظه، دقیقاً یک حالت شبیه‌سازی می‌تواند فعال باشد.

Simulation type ribbon with selectable experiments: JV low voltage (selected), JV high voltage, Suns–Voc, Suns–Jsc, CELIV, IMPS, Transfer-matrix optics, and EQE. — نوار حالت‌های شبیه‌سازی — آیکون فشرده‌شده (*منحنی JV – ولتاژ پایین*) همان آزمایشی است که وقتی دکمه Play (`F9`) را فشار دهید اجرا خواهد شد.

4. همه افزونه‌ها

فهرستی از افزونه‌های موجود و کاری که انجام می‌دهند در زیر آمده است:

افزونه	توضیح
`jv`	محاسبه منحنی‌های JV حالت پایا.
`suns_jsc`	شبیه‌سازی منحنی‌های Suns در برابر J_sc.
`suns_voc`	شبیه‌سازی‌های Suns در برابر V_oc.
`eqe`	شبیه‌سازی بازده کوانتومی خارجی (EQE).
`cv`	شبیه‌سازی‌های ظرفیت–ولتاژ.
`ce`	شبیه‌سازی آزمایش‌های استخراج بار.
`time_domain`	حلگر حوزه زمان برای شبیه‌سازی‌های گذرا.
`fx_domain`	شبیه‌سازی پاسخ حوزه فرکانس (تحریک الکتریکی و نوری).
`pl_ss`	محاسبه طیف فوتولومینسانس (PL) در حالت پایا.
`mode`	حل مدهای نوری در موجبرهای 1D/2D.
`spm`	شبیه‌سازی میکروسکوپی پروب روبشی در شبیه‌سازی‌های الکتریکی 3D.
`equilibrium`	شبیه‌سازی‌های الکتریکی تعادلی.
`exciton`	شبیه‌سازی‌های انتقال و بازترکیب اکسیتون.
`mesh_gen`	تولید مش برای شبیه‌سازی‌ها.