Σπίτι Παραδείγματα Στιγμιότυπα οθόνης Εγχειρίδιο χρήστη Λογότυπο της Bluesky YouTube ☰
OghmaNano Πλατφόρμα προσομοίωσης πολλαπλών φυσικών πεδίων για οπτοηλεκτρονικές συσκευές και φωτονικά συστήματα. Λήψη Οδηγός γρήγορης εκκίνησης

Έξοδοι ανίχνευσης στο OghmaNano.

Τι είναι οι ανιχνευτές;

Συχνά, κατά τη διάρκεια μιας προσομοίωσης, θέλετε να παρακολουθείτε ένα συγκεκριμένο σημείο μέσα στη συσκευή ως συνάρτηση του βήματος προσομοίωσης. Για παράδειγμα, μπορεί να θέλετε να παρακολουθείτε τη ζώνη αγωγιμότητας, την πυκνότητα φορέων ή το ηλεκτρικό πεδίο σε ένα συγκεκριμένο σημείο του πλέγματος ως συνάρτηση της τάσης ή του χρόνου.

Ένας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό θα ήταν να χρησιμοποιηθεί το... σύστημα δημιουργίας στιγμιότυπων, αποθηκεύστε όλες τις στιγμιαίες εικόνες της προσομοίωσης στον δίσκο και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα εξωτερικό σενάριο MATLAB ή Python για να εξαγάγετε το απαιτούμενο σημείο από κάθε αρχείο εξόδου. Αυτή είναι συχνά μια αποτελεσματική προσέγγιση, επειδή παρέχει πλήρη πρόσβαση στην πλήρη κατάσταση της προσομοίωσης.

Ωστόσο, μια πολύ πιο γρήγορη μέθοδος είναι η χρήση αισθητήρων εξόδου.

Οι έξοδοι ανίχνευσης παρεμβάλλουν αποτελεσματικά τα αρχεία εξόδου της προσομοίωσης πριν αυτά αποθηκευτούν στον δίσκο, εξάγουν μια συγκεκριμένη τιμή από το σύνολο δεδομένων και, στη συνέχεια, δημιουργούν αυτόματα ένα νέο γράφημα ως συνάρτηση του βήματος προσομοίωσης.

Για παράδειγμα, εάν η προσομοίωση δημιουργήσει το αρχείο:

Ec.csv

το οποίο περιέχει το προφίλ της ενεργειακής ζώνης αγωγιμότητας σε όλη τη συσκευή. Μια ανιχνευτική συσκευή μπορεί να συλλέξει αυτά τα δεδομένα, να εξαγάγει την τιμή σε ένα συγκεκριμένο σημείο του πλέγματος και να δημιουργήσει αυτόματα ένα νέο σύνολο δεδομένων που δείχνει πώς αυτή η τιμή μεταβάλλεται ως συνάρτηση της τάσης ή του χρόνου.

Στην πράξη, αυτό επιτρέπει την συνεχή παρακολούθηση των ποσοτήτων εντός της συσκευής, χωρίς την ανάγκη χειροκίνητης επεξεργασίας μεγάλων καταλόγων στιγμιότυπων.

Ρύθμιση παραμέτρων ανιχνευτών

Ο επεξεργαστής ανιχνευτών μπορεί να ανοιχτεί από την καρτέλα Αυτοματισμού, όπως φαίνεται στην ??.

Automation ribbon containing the Edit Probes button.
Η καρτέλα Αυτοματισμού που περιέχει το κουμπί Επεξεργασία Ανιχνευτών.
Probe configuration editor.
Ο επεξεργαστής διαμόρφωσης της συσκευής ανίχνευσης.

Σε αυτό το παράδειγμα, ο αισθητήρας παρακολουθεί το αρχείο:

Ec.csv

το οποίο αντιστοιχεί στο προφίλ της ενεργειακής ζώνης αγωγιμότητας εντός της συσκευής.

Η ανιχνευτική συσκευή είναι ενεργοποιημένη και έχει ρυθμιστεί ώστε να αντλεί την τιμή του πέμπτου σημείου πλέγματος κατά μήκος του άξονα y. Σε αυτό το παράδειγμα, η συσκευή είναι μονοδιάστατη και περιέχει δέκα σημεία πλέγματος, πράγμα που σημαίνει ότι η ανιχνευτική συσκευή αντλεί την τιμή που βρίσκεται περίπου στο μέσο της συσκευής.

Οι ανιχνευτές δεν περιορίζονται στην εξαγωγή μεμονωμένων σημείων πλέγματος. Μπορούν επίσης να ρυθμιστούν ώστε να υπολογίζουν μέσες τιμές, ελάχιστες τιμές, μέγιστες τιμές και άλλες συνοπτικές ποσότητες, ανάλογα με τον τύπο της απαιτούμενης ανάλυσης.

Από θεωρητική άποψη, οι αισθητήρες λειτουργούν παρακολουθώντας τα αρχεία που δημιουργούνται κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης και εξάγοντας αυτόματα ποσότητες από αυτά, προκειμένου να δημιουργήσουν μια άλλη συνεχόμενη γραφική παράσταση.

Έξοδος ανάλυσης.

Αφού ολοκληρωθεί η προσομοίωση, θα εμφανιστεί ένας φάκελος με την ονομασία "probes" στο παράθυρο προβολής των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης, όπως φαίνεται στην εικόνα ??.

Simulation output directory containing the probes folder.
Ο κατάλογος εξόδου της προσομοίωσης, ο οποίος περιέχει τον φάκελο με τα δημιουργημένα αρχεία ελέγχου.
Files generated inside the probes directory.
Αρχεία που δημιουργούνται από το σύστημα ανάλυσης.

Σε αυτό το παράδειγμα, το αρχείο που δημιουργείται είναι:

Ec_z0_x0_y5.csv

το οποίο αντιστοιχεί στην ενέργεια της ζώνης αγωγιμότητας που υπολογίζεται στο σημείο του πλέγματος:

z=0, x=0, y=5

Εάν ανοίξει αυτό το αρχείο, το OghmaNano δημιουργεί αυτόματα ένα γράφημα που απεικονίζει την παρακολουθούμενη ποσότητα ως συνάρτηση του βήματος προσομοίωσης, όπως φαίνεται στην ??.

Conduction band energy plotted as a function of voltage.
Η παρακολουθούμενη ενέργεια της ζώνης αγωγιμότητας απεικονίζεται ως συνάρτηση της τάσης.

Η χρήση ανιχνευτών με αυτόν τον τρόπο επιτρέπει την συνεχή παρακολούθηση ποσοτήτων, όπως δυναμικά, πυκνότητες φορέων, ρυθμοί ανασύνθεσης και ηλεκτρικά πεδία, σε συγκεκριμένες θέσεις εντός της συσκευής.

Επειδή οι αισθητήρες μειώνουν αυτόματα τα σύνολα δεδομένων κατά τη διάρκεια της ίδιας της προσομοίωσης, αποφεύγουν την ανάγκη χειροκίνητης επεξεργασίας μεγάλου αριθμού στιγμιότυπων χρησιμοποιώντας εξωτερικά σενάρια.

Εσωτερικά, οι έξοδοι της ανάλυσης χρησιμοποιούν την ίδια μορφή OghmaNano output format με όλες τις άλλες εξόδους προσομοίωσης και, ως εκ τούτου, μπορούν να αποθηκευτούν είτε σε μορφή CSV, η οποία είναι ευανάγνωστη από τον χρήστη, είτε σε συμπυκνωμένη δυαδική μορφή.

💡 Συμβουλή: Οι αισθητήρες είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι κατά την παρακολούθηση ποσοτήτων σε διεπαφές, επαφές ή συγκεκριμένες περιοχές εντός μεγάλων προσομοιώσεων μεταβατικών φαινομένων ή διάχυσης.