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OghmaNano 有機/ペロブスカイト太陽電池、OFET、OLEDをシミュレーション ダウンロード Quick Start guide

周波数領域エディタ

1. 概要

周波数プラグインを使うと、デバイスの周波数領域応答をシミュレーションできます。このツールを用いることで、 インピーダンス分光法に加えて、Intensity Modulated Photo Spectroscopy (IMPS)、Intensity Modulated Voltage Spectroscopy (IMVS) のような光励起測定も実行できます。 ドメインエディタでは周波数領域シミュレーションを設定できます。これは以下の図 [fig:fx_domain_mesh] および [fig:fx_domain_circuit] に示されています。左側は 周波数領域メッシュエディタで、ここでどの周波数をシミュレーションするかを定義します。 図 [fig:fx_domain_circuit] は周波数領域ウィンドウの circuit タブを示しており、 シミュレーションの電気的構成を設定します。理想ダイオード(これは最も高速に実行できるシミュレーションタイプです)、 寄生成分付きダイオード、または開放回路状態のダイオードをシミュレーションできます。理想 ダイオードは IMPS シミュレーションに使用し、開放回路モデルは IMVS シミュレーションに使用します。何を シミュレーションしたいかに応じて回路を選んでください。周波数領域シミュレーションの例を見たい場合は、 新規シミュレーションウィンドウの Organic Solar cells を確認してください。一部の PM6:Y6 デバイスには、すでに 周波数領域シミュレーションの例が設定されています。

周波数領域実験ウィンドウ。Frequency mesh タブには対数周波数軸、色付きマーカーバー、および Frequency start、Frequency stop、Max points、Multiply を示す表が表示されている。
周波数領域エディタ — Frequency mesh タブ。IMPS/IMVS/IS 測定のためのメッシュ(開始 / 終了、密度、倍率)を定義します。
Circuit タブ上の周波数領域実験ウィンドウ。ダイオードとソースを持つ単純な回路を示し、Load type は ideal_diode_ideal_load に設定されている。
周波数領域エディタ — Circuit タブ。負荷モデル(例:ideal_diode_ideal_load)を選択し、等価回路を確認します。

2. 大信号または小信号

デバイスモデルにおける周波数領域シミュレーションには 2 つの方法があります。大信号アプローチと 小信号アプローチです。小信号アプローチは、対象としている問題がある DC 点の周りで線形に変化すると仮定します。これは、見ている条件によっては真かもしれませんし、 真ではないかもしれません。しかし、この方法は計算的に高速です。もう 1 つの方法は 大信号アプローチを用いることであり、設定点の周りの線形変動をシミュレーションする代わりに、 対象となる各波長についてデバイスの時間領域応答全体をシミュレーションします。この方法は 非線形系をより適切に扱うことができ、大信号領域か小信号領域かを気にする必要がありませんが、 低速です。OghmaNano は大信号アプローチを使用します。

3. 入力

図 4.9 には周波数領域ウィンドウの Configure タブが示されています。これは シミュレーションがどのように実行されるかを正確に決定します。これらは表 4.2 に以下で記述されています。

時間領域シミュレーションによって生成されるファイル
ファイル名 説明
Cycles to simulate 任意の周波数に対してシミュレーションされる完全周期数。
Excite with デバイスをどのように励起するか。光学または電気。
FX domain mesh points 各周期をシミュレーションするために使用する時間ステップ数。
Load resistor 外部負荷抵抗。通常はゼロに設定します。
Measure 測定する量。電流または電圧。
Modulation depth DC 電圧 / 電流をどの程度深く変調するか。
Output verbosity to disk ディスクへダンプされるデータ量(他の節で説明)。
Output verbosity to screen 画面に表示されるデータ量(他の節で説明)。
Periods to fit 位相角を抽出するためにフィットする周波数領域サイクル数。
Simulation type これは Large signal のままにしてください。
\(V_{external}\) セルに印加される外部電圧。
周波数領域実験ウィンドウの Configure タブ。外部バイアス電圧、シミュレーションタイプ、負荷抵抗、メッシュ点数、シミュレーション周期数、励起タイプ、測定タイプ、変調深さ、フィッティングオプション、および出力詳細制御が含まれる。
周波数領域エディタ — Configure タブ。バイアス、負荷抵抗、メッシュサイズ、励起および測定タイプ、変調深さ、およびシミュレーションの出力詳細度をこのパネルで設定します。

4. 出力

時間領域シミュレーションによって生成されるファイル
ファイル名 説明 注記
fx_abs.csv fx vs. \(\lvert i(fx) \rvert\)
fx_C.csv fx vs. 静電容量
fx_imag.csv fx vs. Im(i(fx))
fx_phi.csv fx vs. \(\angle i(fx)\)
fx_R.csv fx vs. 抵抗
fx_real.csv fx vs. Re(i(fx))
real_imag.csv Re(i(fx)) vs. Im(i(fx))