레이어 편집기

1. 개요

태양전지, OLED, OFET를 포함한 거의 모든 광전자 장치는 일련의 재료 레이어로 구성됩니다. 무기 장치에서는 이러한 레이어가 진공 증착과 같은 방법으로 제작되는 경우가 많고, 유기 및 하이브리드 장치에서는 스핀 코팅이나 프린팅과 같은 기술이 사용됩니다. OghmaNano에서는 이 층상 구조가 레이어 편집기에 표현되며, 이 편집기는 장치의 epitaxy를 정의하고 수정하기 위한 인터페이스를 제공합니다. epitaxy라는 용어는 무기 반도체 물리학에서 유래했지만, OghmaNano에서는 단순히 장치를 구성하는 정렬된 레이어 스택을 의미합니다.

2. 레이어 정의

레이어 편집기는 장치를 레이어 표로 표시합니다. 각 행에는 다음이 포함됩니다:

• 레이어 이름 — 레이어를 식별하는 데 사용되는 라벨입니다.
• 두께 — 레이어의 물리적 두께입니다.
• 광학 재료 — 굴절률 및 흡수 데이터를 제공하는 재료 데이터베이스 항목입니다.
• 레이어 유형 — 레이어가 Contact (contact), Electricaly active (active), Not electricaly active (other) 중 어느 것인지
• ID — 가장 오른쪽 열에는 레이어의 고유 ID (프로젝트 JSON의 객체 식별자)가 포함됩니다. 이 열을 확장하여 전체 값을 표시하고 복사할 수 있습니다. 스크립트를 작성하거나 JSON을 검색할 때 이 ID를 사용하면 사람이 읽을 수 있는 이름이 변경되더라도 특정 레이어를 모호하지 않게 참조할 수 있습니다.

3. 레이어 유형

장치의 각 레이어에는 레이어 유형이 할당되어야 하며, 이는 시뮬레이션에서 해당 레이어가 어떻게 처리되는지를 결정합니다. 가능한 유형은 세 가지입니다:

• Contact — 장치 경계(일반적으로 상단과 하단)의 전기적 접촉을 정의합니다. 이는 전류 추출 지점으로 작용하며 전기 솔버가 사용하는 경계 조건을 부과합니다.
• Active — 전자와 정공이 모두 존재하고 drift–diffusion 및 Poisson 방정식이 풀리는 반도체 레이어를 지정합니다. 여기서 전하 수송, 재결합 및 생성이 발생합니다.
• Other — 수송층, 버퍼층 또는 봉지층과 같은 나머지 모든 레이어를 포함합니다. 이러한 레이어는 광학 및 열 모델에서는 고려되지만 drift-diffusion 솔버에서는 고려되지 않습니다.

장치의 모든 레이어에서 drift–diffusion 방정식을 풀고자 하는 것은 흔한 실수입니다. 실제로 이는 불필요합니다. 많은 레이어는 단일 캐리어이거나 매우 전도성이 높습니다—예를 들어 유기 장치의 정공 수송층(HTL)과 전자 수송층(ETL)—따라서 전자–정공 재결합과 관련 전하쌍 동역학이 그곳에서는 발생하지 않습니다. 이러한 영역에서 drift–diffusion을 풀면 물리적 통찰을 추가하지 않고 계산 비용만 증가합니다. 결합된 drift–diffusion 및 Poisson 방정식을 반드시 풀어야 할 때에만 active layer 플래그를 사용하십시오—예를 들어 태양전지의 광활성층, OFET의 채널, 또는 전자와 정공이 공존하며 그 수송/재결합을 명시적으로 모델링해야 하는 모든 영역에서입니다. HTL/ETL, 고전도성 버퍼, 금속 접촉과 같은 레이어는 태양전지의 S자형 JV 곡선과 같은 효과를 연구하려는 경우가 아니라면 일반적으로 active로 표시해서는 안 됩니다.