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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

出力ファイルの概要

出力の最小化

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遅い処理です。機械式ディスクのシーク速度は、 その歴史の中で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、 シミュレーション全体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に書き込みます。これは、新規 ユーザーが OghmaNano がどのような出力を提供できるか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、どれだけ多くの データをディスクに書き込むか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、 ディスクへダンプするデータ量を決めるオプションがあります。これは図 19.1 に示されています。

Selecting which output files are written to disk.

「Output verbosity to disk」オプションは、「None」から「write everything to disk」まで切り替えることができます。「None」が 選択されると、シミュレーション結果さえも書き込まれず、ディスクには何も出力されません。「write everything to disk」が選択されると、シミュレーションはすべてをディスクへダンプし、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るため、ユーザーはキャリア密度、フェルミ準位、ポテンシャルなどが シミュレーションの進行中に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 参照)。「Output verbosity to disk」の下にある2つ目のオプション「dump trap distribution」は、 エネルギー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

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 ツールを用いたキャリアの位置およびエネルギー依存性のプロット

光学 snapshots - 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、全体として遅い処理です。結果を事前計算し、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 このような事前計算の結果が保存されます。必要であれば削除して構いません。OghmaNano は実行時にそれを再作成します。

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、暗所で 0V 印加バイアスの下でデバイス方程式を解きます。この 計算結果はこのディレクトリに配置されます。これを行う実用的な理由は、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からです。したがって、ソルバーを開始するために、 暗所 0V におけるキャリア密度を推定し、その後 Newton 法を用いて暗所 0V における正確なキャリア密度 分布を計算します(結果は equilibrium ディレクトリに保存されます)。その後、この点から、たとえば光照射下 +1V における 他の解へ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力ファイルおよび出力ファイルは人間が読める形式です。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、入力ファイルと同様に gnuplot/excel で直接プロットできます。出力ファイルは 現在 .dat と呼ばれていますが、実際には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、直接編集することも、 python の json ライブラリを使用して編集することもできます。

.dat ファイル

このタイプ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に取り込むことができます。 これには x と y の2列のデータが含まれます。また、ファイル内には単位などの情報を含むプリアンブルもあります。 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

これは予想される通りの単純な csv ファイルであり、任意のテキストエディタに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 データを人間が読みやすい形式で記述しており、その後の残りの部分にデータが含まれます。

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のが現実的でないことがあります。例としては、3D構造を扱う場合が挙げられます。この場合、 OghmaNano は csv ファイルで使用されるのと同じ json ヘッダをダンプし、その後、データを表す一連の C float を ダンプします。