Ηλεκτρικές παράμετροι των OFET: κινητικότητα, παγίδες, διηλεκτρική σταθερά και επαφές.

Αυτή η ενότητα εξηγεί πώς να διαμορφώσετε τις ηλεκτρικές παραμέτρους των OFET στο OghmaNano, συμπεριλαμβανομένης της κινητικότητας των φορέων, της πυκνότητας των παγίδων, της διηλεκτρικής διαπερατότητας, των μοντέλων ανασύνθεσης και των οριακών συνθηκών επαφής. Αυτές οι παράμετροι καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο επιλύονται οι εξισώσεις μεταφοράς-διάχυσης και Poisson στις ημιαγωγικές και διηλεκτρικές στρώσεις.

1. Επεξεργαστής στρώματος OFET: ενεργές στρώσεις, επαφές και μονωτές.

Ένα OFET κατασκευάζεται από μια στοίβα στρωμάτων και μπορείτε να επεξεργαστείτε το πάχος τους στον Επεξεργαστή Στρωμάτων (Κεντρικό παράθυρο → Καρτέλα Δομή Συσκευής). Ο επεξεργαστής σάς επιτρέπει να προβάλετε και να τροποποιήσετε τη στοίβα, να προσθέσετε ή να αφαιρέσετε στρώματα και να εκχωρήσετε έναν τύπο σε κάθε ένα. Το OghmaNano υποστηρίζει τρεις τύπους στρωμάτων:

• Οι επαφές — ορίζουν τις ακροδέκτες της συσκευής (π.χ., πηγή, αποστράγγιση, πύλη) και λειτουργούν ως οριακές συνθήκες. Δεν έχουν ηλεκτρικές παραμέτρους, καθώς ο ρόλος τους είναι να ορίζουν τάσεις ή ρεύματα.
• Ενεργές περιοχές – περιοχές στις οποίες επιλύονται οι εξισώσεις μεταφοράς-διάχυσης και Poisson. Αυτές οι περιοχές μεταφέρουν φορτίο και καθορίζουν την ηλεκτρική συμπεριφορά της συσκευής. Μόνο οι ενεργές περιοχές εμφανίζονται στον επεξεργαστή ηλεκτρικών παραμέτρων, όπου μπορείτε να ορίσετε κινητικότητες, πυκνότητες παγίδων, διηλεκτρική σταθερά και σχετικές ιδιότητες.
• Άλλα στρώματα – παθητικά στρώματα που δεν είναι επαφές ούτε ηλεκτρικά ενεργά. Μπορεί να αντιπροσωπεύουν υποστρώματα, περίβλημα ή οπτικούς διαχωριστές και δεν λαμβάνονται υπόψη στον ηλεκτρικό υπολογιστή.

Εν ολίγοις, ορίζοντας ένα επίπεδο ως ενεργό, δίνουμε στην OghmaNano την εντολή να επιλύσει τις εξισώσεις μεταφοράς-διάχυσης και Poisson σε αυτήν την περιοχή της συσκευής. Τα επίπεδα επαφής παραμένουν σταθερά ως οριακές συνθήκες, ενώ τα υπόλοιπα επίπεδα είναι δομικά παρόντα, αλλά ηλεκτρικά ανενεργά και αποκλείονται από τον ηλεκτρικό επιλυτή.

2. Ρύθμιση των ηλεκτρικών παραμέτρων του OFET.

Μόλις ένα στρώμα έχει επισημανθεί ως ενεργό στον επεξεργαστή στρωμάτων, οι ιδιότητές του μπορούν να καθοριστούν περαιτέρω στον επεξεργαστή ηλεκτρικών παραμέτρων. Εκεί διαμορφώνετε τον τρόπο με τον οποίο μοντελοποιείται η μεταφορά φορτίου, η παγίδευση και η ηλεκτροστατική κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης (δείτε την ενότητα 3.1.9 για λεπτομέρειες). ?? δείχνει τις ρυθμίσεις για το ημιαγώγιμο στρώμα, όπου μπορείτε να καθορίσετε κινητικότητες, πυκνότητες καταστάσεων, παραμέτρους παγίδευσης και μοντέλα ανασύνθεσης. ?? δείχνει τις αντίστοιχες ρυθμίσεις για το μονωτικό PMMA, όπου απαιτούνται μόνο ηλεκτροστατικές ιδιότητες, όπως η διηλεκτρική σταθερά και οι μετατοπίσεις ζωνών. Παρατηρήστε το κουμπί "Ενεργοποίηση μετατόπισης-διάχυσης" στην επάνω αριστερή γωνία: όταν είναι ενεργοποιημένο, οι εξισώσεις μετατόπισης-διάχυσης επιλύονται για αυτό το στρώμα, συμπεριλαμβανομένης της κίνησης των φορέων. Για τον ημιαγωγό, αυτό είναι ενεργοποιημένο, επειδή η μεταφορά φορτίου πρέπει να προσομοιωθεί, ενώ για το μονωτικό PMMA είναι απενεργοποιημένο επειδή το υλικό δεν άγει. Αν και είναι δυνατό να ενεργοποιηθεί η μετατόπιση-διάχυση παντού και απλώς να εκχωρηθούν πολύ χαμηλές κινητικότητες στα μονωτικά στρώματα, αυτή η προσέγγιση αυξάνει τον χρόνο εκτέλεσης και μπορεί να μειώσει την αριθμητική σταθερότητα. Επομένως, συνιστάται η απενεργοποίηση της μετατόπισης-διάχυσης στα πραγματικά μονωτικά.

3. Συσχέτιση των ηλεκτρικών παραμέτρων με τη συμπεριφορά των OFET.

Οι τιμές που εισάγονται στον επεξεργαστή των Ηλεκτρικών Παραμέτρων ελέγχουν άμεσα τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρεται το OFET κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης. Για παράδειγμα, η κινητικότητα του ημιαγωγού καθορίζει την κλίση της καμπύλης μεταφοράς, ενώ η πυκνότητα των παγίδων επηρεάζει την υποκατωφλιακή μεταβολή και την υστέρηση. Η διηλεκτρική σταθερά του μονωτή καθορίζει τη χωρητικότητα της πύλης, η οποία με τη σειρά της ελέγχει πόσο αποτελεσματικά η τάση της πύλης ρυθμίζει το κανάλι. Πειραματιζόμενοι με αυτές τις παραμέτρους, μπορείτε να εξερευνήσετε πώς οι ιδιότητες των υλικών μεταφράζονται σε μετρήσιμα χαρακτηριστικά της συσκευής.