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OghmaNano Piattaforma di simulazione multifisica per dispositivi optoelettronici e sistemi fotonici SCARICA Guida rapida per iniziare.

Sonde di uscita in OghmaNanoSonde di uscita in OghmaNano

Cosa sono le sonde?Cosa sono le sonde?

Spesso, durante una simulazione, si desidera monitorare un punto specifico all’interno del dispositivo in funzione del passo di simulazione. Ad esempio, si potrebbe voler monitorare la banda di conduzione, la densità di portatori o il campo elettrico in un determinato punto della griglia in funzione della tensione o del tempo.Spesso, durante una simulazione, si desidera monitorare un punto specifico all’interno del dispositivo in funzione del passo di simulazione. Ad esempio, si potrebbe voler monitorare la banda di conduzione, la densità di portatori o il campo elettrico in un determinato punto della griglia in funzione della tensione o del tempo.

Un modo per raggiungere questo obiettivo potrebbe essere quello di utilizzare sistema di acquisizione di immaginisalva tutti gli «istantanee» della simulazione su disco e utilizza quindi uno script esterno, scritto in MATLAB o Python, per estrarre il punto desiderato da ciascun file di output. Questo approccio è spesso molto efficace perché consente di accedere completamente a tutti i dati relativi allo stato della simulazione. Un modo per raggiungere questo obiettivo potrebbe essere quello di utilizzare sistema di acquisizione di immaginisalva tutti gli «istantanee» della simulazione su disco e utilizza quindi uno script esterno, scritto in MATLAB o Python, per estrarre il punto desiderato da ciascun file di output. Questo approccio è spesso molto efficace perché consente di accedere completamente a tutti i dati relativi allo stato della simulazione.

Tuttavia, un metodo molto più rapido consiste nell’utilizzare delle sonde di rilevamento.Tuttavia, un metodo molto più rapido consiste nell’utilizzare delle sonde di rilevamento.

Le sonde di output intercettano in modo efficace i file di output della simulazione prima che vengano salvati su disco, estraggono un valore specifico dal set di dati e quindi generano automaticamente un nuovo grafico in funzione del passo di simulazione.Le sonde di output intercettano in modo efficace i file di output della simulazione prima che vengano salvati su disco, estraggono un valore specifico dal set di dati e quindi generano automaticamente un nuovo grafico in funzione del passo di simulazione.

Ad esempio, se la simulazione genera il file:Ad esempio, se la simulazione genera il file:

Ec.csv

che contiene il profilo dell’energia della banda di conduzione all’interno del dispositivo; una sonda può acquisire questo insieme di dati, estrarre il valore in un singolo punto della griglia e generare automaticamente un nuovo insieme di dati che mostra come tale valore varia in funzione della tensione o del tempo.che contiene il profilo dell’energia della banda di conduzione all’interno del dispositivo; una sonda può acquisire questo insieme di dati, estrarre il valore in un singolo punto della griglia e generare automaticamente un nuovo insieme di dati che mostra come tale valore varia in funzione della tensione o del tempo.

In pratica, questo consente di monitorare continuamente le quantità all’interno del dispositivo, senza dover elaborare manualmente grandi quantità di dati raccolti in momenti specifici.In pratica, questo consente di monitorare continuamente le quantità all’interno del dispositivo, senza dover elaborare manualmente grandi quantità di dati raccolti in momenti specifici.

Configurazione delle sondeConfigurazione delle sonde

L’editor delle sonde può essere aperto dalla barra multifunzione «Automazione» visualizzata in ??.L’editor delle sonde può essere aperto dalla barra multifunzione «Automazione» visualizzata in ??.

Automation ribbon containing the Edit Probes button.
La barra multifunzione «Automazione» contiene il pulsante «Modifica sonde».La barra multifunzione «Automazione» contiene il pulsante «Modifica sonde».
Probe configuration editor.
L’editor per la configurazione della sonda.L’editor per la configurazione della sonda.

In questo esempio, il programma di monitoraggio sta controllando il seguente file:In questo esempio, il programma di monitoraggio sta controllando il seguente file:

Ec.csv

che corrisponde al profilo energetico della banda di conduzione all’interno del dispositivo.che corrisponde al profilo energetico della banda di conduzione all’interno del dispositivo.

La sonda è attivata e configurata per estrarre il quinto punto della griglia lungo l’asse y. In questo esempio, il dispositivo è monodimensionale e contiene dieci punti della griglia, il che significa che la sonda estrae il valore situato approssimativamente a metà del dispositivo.La sonda è attivata e configurata per estrarre il quinto punto della griglia lungo l’asse y. In questo esempio, il dispositivo è monodimensionale e contiene dieci punti della griglia, il che significa che la sonda estrae il valore situato approssimativamente a metà del dispositivo.

Le sonde non si limitano all’estrazione di singoli punti della griglia. Possono anche essere configurate per calcolare valori medi, valori minimi, valori massimi e altre quantità ridotte, a seconda del tipo di analisi richiesta.Le sonde non si limitano all’estrazione di singoli punti della griglia. Possono anche essere configurate per calcolare valori medi, valori minimi, valori massimi e altre quantità ridotte, a seconda del tipo di analisi richiesta.

Dal punto di vista concettuale, i sistemi di monitoraggio funzionano rilevando i file che vengono creati durante la simulazione ed estraendo automaticamente i dati necessari per generare un altro grafico continuo.Dal punto di vista concettuale, i sistemi di monitoraggio funzionano rilevando i file che vengono creati durante la simulazione ed estraendo automaticamente i dati necessari per generare un altro grafico continuo.

Output del sensoreOutput del sensore

Una volta eseguita la simulazione, nella finestra di visualizzazione dei risultati della simulazione comparirà una cartella denominata «probes», come mostrato in ??.Una volta eseguita la simulazione, nella finestra di visualizzazione dei risultati della simulazione comparirà una cartella denominata «probes», come mostrato in ??.

Simulation output directory containing the probes folder.
La directory di output della simulazione contiene la cartella con i file di configurazione generati.La directory di output della simulazione contiene la cartella con i file di configurazione generati.
Files generated inside the probes directory.
File generati dal sistema di rilevamento.File generati dal sistema di rilevamento.

In questo esempio, il file generato è:In questo esempio, il file generato è:

Ec_z0_x0_y5.csv

che corrisponde all’energia della banda di conduzione calcolata nel punto della griglia:che corrisponde all’energia della banda di conduzione calcolata nel punto della griglia:

z=0, x=0, y=5

Se questo file viene aperto, OghmaNano genera automaticamente un grafico della quantità monitorata in funzione del passo di simulazione, come illustrato in ??.Se questo file viene aperto, OghmaNano genera automaticamente un grafico della quantità monitorata in funzione del passo di simulazione, come illustrato in ??.

Conduction band energy plotted as a function of voltage.
L’energia della banda di conduzione, oggetto di monitoraggio, viene rappresentata graficamente in funzione della tensione.L’energia della banda di conduzione, oggetto di monitoraggio, viene rappresentata graficamente in funzione della tensione.

L’utilizzo di sonde in questo modo consente di monitorare continuamente parametri quali potenziali, densità di portatori, tassi di ricombinazione e campi elettrici in punti specifici all’interno del dispositivo.L’utilizzo di sonde in questo modo consente di monitorare continuamente parametri quali potenziali, densità di portatori, tassi di ricombinazione e campi elettrici in punti specifici all’interno del dispositivo.

Poiché le sonde riducono automaticamente i set di dati durante la simulazione, non è necessario elaborare manualmente un gran numero di immagini utilizzando script esterni.Poiché le sonde riducono automaticamente i set di dati durante la simulazione, non è necessario elaborare manualmente un gran numero di immagini utilizzando script esterni.

Internamente, i risultati ottenuti tramite le sonde utilizzano lo stesso formato di output OghmaNano output format di tutti gli altri risultati della simulazione e possono quindi essere salvati sia in formato CSV, facilmente leggibile, sia in formato binario compatto.Internamente, i risultati ottenuti tramite le sonde utilizzano lo stesso formato di output OghmaNano output format di tutti gli altri risultati della simulazione e possono quindi essere salvati sia in formato CSV, facilmente leggibile, sia in formato binario compatto.

💡 Suggerimento: le sonde sono particolarmente utili per monitorare le quantità in corrispondenza di interfacce, contatti o regioni specifiche all’interno di simulazioni di grandi dimensioni che riguardano fenomeni transitori o di diffusione.💡 Suggerimento: le sonde sono particolarmente utili per monitorare le quantità in corrispondenza di interfacce, contatti o regioni specifiche all’interno di simulazioni di grandi dimensioni che riguardano fenomeni transitori o di diffusione.