出力ファイル

一般に、ディスクへの書き込みは、SSD を搭載した最新のコンピュータであっても低速です。機械式ディスクのシーク速度は、その歴史を通じてほとんど向上していません。したがって、多くの場合、出力データをハードディスクへ書き込むことが、あらゆるシミュレーションの中で最も時間のかかる部分になります。デフォルトでは、OghmaNano はすべての出力ファイルをディスクへ書き込みます。これは、新しいユーザーが OghmaNano が提供できる出力を把握できるようにするためです。しかし、シミュレーションを高速化するには、ディスクへ書き込むデータ量を制限する必要があります。シミュレーションエディタウィンドウ（定常状態、時間領域など）には、ディスクへダンプしたいデータ量を決定するためのオプションがあります。これは図 19.1 に示されています

どの出力ファイルをディスクへ書き込むかを選択する。 [H]

オプション "Output verbosity to disk" は、"None" から "write everything to disk" の間で切り替えることができます。"None" を選択すると、シミュレーション結果であってもディスクには何も出力されません。"write everything to disk" を選択すると、シミュレーションはすべてをディスクへダンプします。したがって、JV 曲線およびソルバーのすべての内部変数がディスクへ書き込まれ、ユーザーはシミュレーション中にキャリア密度、フェルミ準位、ポテンシャルなどがどのように変化するかを調べることができます（セクション 19.1 を参照）。"Output verbosity to disk" の下にある2番目のオプション "dump trap distribution" は、エネルギー空間および位置空間におけるトラップ分布を書き出します。セクション [sec:trapmap] を参照してください。

Snapshots ディレクトリ - dir

Snapshots ディレクトリ（図 19.2 を参照）により、ユーザーはソルバーのすべての内部パラメータをプロットできます。たとえば図 19.3 では、snapshots ツールを使用して伝導帯、価電子帯、および準フェルミ準位を電圧の関数としてプロットしています。スライダーを使用して異なる電圧を表示できます。

snapshots および trap map ディレクトリを表示するファイルビューア

snapshots ツールを使用して伝導帯、価電子帯、および準フェルミ準位を表示する

Trap_map ディレクトリ - dir

Trap_map ディレクトリには、位置およびエネルギー深さの関数としてのトラップ中のキャリアの分布と密度が含まれます。例を図 19.4 に示します [sec:trapmap]

trap map ツールを使用してキャリアの位置依存性およびエネルギー依存性をプロットする

光学スナップショット - dir

光学シミュレーションの結果を含みます。

Cache - dir

コンピュータに計算をさせることは、全体としては低速です。結果を事前計算してからその答えをルックアップテーブルに保存しておく方がはるかに高速です。これにより計算を大幅に高速化できます。Cache dir にはそのような事前計算の結果が保存されています。必要であれば削除しても構いません。OghmaNano は実行時に再作成します。

Equilibrium ディレクトリ

ソルバーは、どのシミュレーションを開始する前にも、暗状態で印加バイアス 0V のデバイス方程式を解きます。その計算結果はこのディレクトリに格納されます。これを行う実際的な理由は、Newton 法が与えられた問題に対して妥当な初期推定値を与えた場合にのみ機能するためです。したがって、ソルバーを開始するために、暗状態 0V におけるキャリア密度を推定し、その後 Newton 法を用いて暗状態 0V における正確なキャリア密度プロファイルを計算します（結果は equilibrium ディレクトリに保存されます）。この点から、たとえば照明下 +1V などの他の解へと進むことができます。

光学シミュレーション

JSON トークン	意味	単位	Ref
\(J_{photo}\)	光電流密度 \(Am^{-2}\)
\(I_{photo}\)	光電流 \(A\)

ファイル形式

OghmaNano に関連するほとんどすべての入出力ファイルは人間が読める形式であり、つまり単純なテキストファイルです。すべての出力ファイルは gnuplot/excel で直接プロットでき、入力ファイルも同様です。出力ファイルは現在 .dat と呼ばれていますが、単純なテキストファイルです。すべての設定ファイルは json 形式なので、直接編集するか、 Python の json ライブラリを使用して編集できます。

.dat ファイル

この種類のファイルは単純なテキストファイルであり、excel やその他のプロットプログラムへインポートできます。これには x と y の2列のデータが含まれています。また、単位などの情報を含むプリアンブルもファイル内にあります。OghmaNano は .dat ファイルから .csv ファイルへ移行しつつあります。

.csv ファイル

これは想定されるとおりの単純な csv ファイルであり、任意のテキストエディタへインポートできます。ファイルの最初の行は、単位などの情報を含む json 文字列です。これは無視して構いません。2行目は x/y データを人間が読める形で記述しており、その後の残りの行にデータが含まれています。

バイナリ .csv ファイル - 人間が読めないファイル

場合によっては、テキストファイルをダンプすることが現実的でないことがあります。例としては 3D 構造を扱う場合があります。この場合、 OghmaNano は csv ファイルで使用されているものと同じ json ヘッダを書き出した後、データを表す一連の C float をダンプします。