Sortir du cinéma (deuxième partie) : modifier la structure superficielle.

Dans Partie A vous avez configuré Sortir du film. exemple de lancer de rayons, visualisation des sources de lumière intégrées, et vérification des données de sortie du détecteur et de l’image rendue.

Dans cette partie, nous nous concentrons sur la géométrie. En modifiant la forme de la surface du semi-conducteur, nous pouvons observer, de manière très directe, comment la morphologie contrôle l’extraction de la lumière. Au lieu d’utiliser un profil dérivé d’une analyse par microscopie à force atomique (AFM), nous utiliserons un simple motif triangulaire saw_wave issu de la base de données de formes, nous relancerons la simulation et nous comparerons les motifs de rayons obtenus.

Étape 1 – Modification de l’objet semi-conducteur.

Partons de l’état final de la partie A, où la surface du semi-conducteur est représentée par une image obtenue par microscopie à force atomique et le détecteur est positionné au-dessus de la structure. La première étape consiste à indiquer à OghmaNano que nous souhaitons modifier le maillage utilisé pour l’objet semi-conducteur.

1. Faites un clic droit sur l’objet « Semiconductor » de couleur rouge dans la vue 3D.
2. Dans le menu contextuel, sélectionnez « Modifier l’objet » (voir ??).

Cela ouvre l’éditeur d’objets, comme illustré dans ??. Cet éditeur regroupe toutes les propriétés de l’objet : sa position, le modèle de réplication, la couleur et, surtout pour ce tutoriel, la forme de l’objet qui définit la structure sous-jacente.

Dans la section « Forme de l’objet », située près du bas de l’éditeur, vous verrez un chemin d’accès pointant vers afm_image dans la base de données des formes. Cliquez sur le bouton « … » à côté du champ « Modifier » pour ouvrir l’éditeur de maillage, où la géométrie est réellement définie.

Étape 2 – Sélectionnez une nouvelle structure dans la base de données des formes.

Lorsque l’éditeur Mesh s’ouvre, l’icône de la base de données de formes, située en haut, devrait déjà être sélectionnée et l’entrée actuelle sera afm_image, comme illustré dans ??. La base de données de formes est simplement une bibliothèque locale de modèles réutilisables, tels que des surfaces AFM, des modèles de cristaux photoniques, des structures de test, etc., et est stockée dans le format propre à OghmaNano.

Pour remplacer la surface actuelle par une autre :

1. Cliquez sur le bouton « … » situé à côté du fichier dans l’éditeur Mesh.
2. Dans le navigateur de la base de données de formes, double-cliquez sur « saw_wave » (??).

Après avoir sélectionné « saw_wave », fermez l’éditeur de maillage et l’éditeur d’objets. De retour dans la vue 3D principale, la surface du semi-conducteur présente désormais un profil triangulaire au lieu de la morphologie AFM d’origine. Ce type de structure de test simple est utile pour développer une compréhension intuitive avant de passer à des surfaces mesurées plus réalistes.

Pour en savoir plus sur la création de vos propres formes, l’importation d’images AFM et la création de bibliothèques de géométries utiles, consultez la section dédiée. Tutoriel sur la base de données de formes (Partie A).

Étape 3 : lancement de la simulation avec le nouveau maillage.

Une fois la nouvelle surface sélectionnée, appuyez à nouveau sur « Exécuter la simulation » pour relancer le programme de lancer de rayons. L’apparence exacte des rayons dépendra de la longueur d’onde que vous choisirez. Dans l’exemple présenté dans ??, la longueur d’onde est réglée sur 437,5 nm afin de montrer comment la structure triangulaire redirige et emprisonne la lumière à l’intérieur du film.

Vous pouvez maintenant répéter exactement la même analyse que dans la partie A : examinez la sortie detector0, tracez le graphique detector_efficiency0.csv et visualisez l’image obtenue. Comparer les résultats obtenus avec et sans la structure en dents de scie est un bon moyen de déterminer dans quelle mesure une morphologie donnée permet d’améliorer l’extraction (ou la rétention) de la lumière.

En utilisant différentes formes issues de la base de données de formes – ou en important vos propres modèles AFM et CAO – vous pouvez créer une série de comparaisons « avant et après » et commencer à concevoir des surfaces qui permettent de mieux diffuser la lumière dans le cône de sortie, tout en veillant à ce que la fabrication reste réaliste.