출력 파일
일반적으로 디스크에 데이터를 기록하는 작업은 SSD가 장착된 최신 컴퓨터에서도 느린 작업입니다. 기계식 디스크의 탐색 속도는 역사적으로 크게 향상되지 않았습니다. 따라서 출력 데이터를 하드 디스크에 기록하는 과정이 종종 모든 시뮬레이션에서 가장 시간이 많이 소요되는 부분이 됩니다. 기본적으로 OghmaNano는 모든 출력 파일을 디스크에 기록합니다. 이는 새로운 사용자가 OghmaNano가 제공할 수 있는 출력 데이터를 이해할 수 있도록 하기 위함입니다. 그러나 시뮬레이션 속도를 높이려면 디스크에 기록되는 데이터의 양을 제한해야 합니다. 시뮬레이션 편집기 창(정상 상태, 시간 영역 등)은 디스크에 덤프할 데이터 양을 결정할 수 있는 옵션을 제공합니다. 이는 그림 19.1에 표시되어 있습니다.
[H]
"Output verbosity to disk" 옵션은 "None"과 "write everything to disk" 사이에서 전환할 수 있습니다. "None"을 선택하면 시뮬레이션 결과조차도 디스크에 기록되지 않습니다. "write everything to disk"를 선택하면 시뮬레이션이 모든 데이터를 디스크에 덤프합니다. 즉 JV 곡선과 솔버의 모든 내부 변수들이 디스크에 기록되어 사용자가 시뮬레이션 진행 중에 캐리어 밀도, 페르미 준위, 전위 등이 어떻게 변화하는지 확인할 수 있습니다 (섹션 19.1 참조). "Output verbosity to disk" 아래의 두 번째 옵션인 "dump trap distribution"은 에너지와 위치 공간에서의 트랩 분포를 출력합니다. 섹션 [sec:trapmap]을 참조하십시오.
Snapshots 디렉터리 - dir
Snapshots 디렉터리(그림 19.2 참조)는 사용자가 솔버의 모든 내부 매개변수를 플로팅할 수 있도록 합니다. 예를 들어 그림 19.3에서는 snapshots 도구를 사용하여 전압의 함수로 전도대, 가전자대 및 준 페르미 준위를 플로팅하고 있습니다. 슬라이더를 사용하여 서로 다른 전압을 볼 수 있습니다.
Trap_map 디렉터리 - dir
trap map 디렉터리는 위치와 에너지 깊이의 함수로 트랩에 존재하는 캐리어의 분포와 밀도를 포함합니다. 예시는 그림 19.4에 제시되어 있습니다 [sec:trapmap]
광학 snapshots - dir
광학 시뮬레이션의 결과를 포함합니다.
Cache - dir
컴퓨터로 수학 계산을 수행하는 것은 일반적으로 느린 작업입니다. 결과를 미리 계산한 후 조회 테이블에 저장하면 훨씬 빠릅니다. 이는 계산 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다. cache 디렉터리는 이러한 사전 계산 결과를 저장합니다. 원한다면 삭제할 수 있으며, OghmaNano는 실행 시 다시 생성합니다.
Equilibrium 디렉터리
솔버가 어떤 시뮬레이션을 시작하기 전에, 장치 방정식을 암 조건에서 0V 바이어스로 먼저 풉니다. 이 계산 결과는 이 디렉터리에 저장됩니다. 이렇게 하는 실질적인 이유는 Newton 방법이 주어진 문제에 대해 합리적인 초기 추정값이 있어야 작동하기 때문입니다. 따라서 솔버를 시작할 때 우리는 암 상태의 0V에서 캐리어 밀도를 추정하고, 이후 Newton 방법을 사용하여 암 상태 0V에서 정확한 캐리어 밀도 프로파일을 계산합니다 (결과는 equilibrium 디렉터리에 저장됨). 이후 이 상태를 출발점으로 하여 예를 들어 +1V 조명 조건과 같은 다른 해를 계산할 수 있습니다.
광학 시뮬레이션
| JSON 토큰 | 의미 | 단위 | 참조 |
|---|---|---|---|
| \(J_{photo}\) | 광전류 밀도 \(Am^{-2}\) | ||
| \(I_{photo}\) | 광전류 \(A\) |
파일 형식
OghmaNano와 관련된 거의 모든 입력 및 출력 파일은 사람이 읽을 수 있는 형식이며, 즉 일반 텍스트 파일입니다. 모든 출력 파일은 gnuplot/excel에서 직접 플로팅할 수 있으며 입력 파일도 마찬가지입니다. 출력 파일은 현재 .dat 형식을 사용하지만 단순한 텍스트 파일입니다. 모든 구성 파일은 json 형식이므로 직접 편집하거나 python json 라이브러리를 사용하여 편집할 수 있습니다.
.dat 파일
이 유형의 파일은 excel 또는 기타 플로팅 프로그램으로 가져올 수 있는 일반 텍스트 파일입니다. 두 개의 데이터 열 x와 y를 포함합니다. 파일에는 단위 등의 정보를 포함하는 서문도 있습니다. OghmaNano는 .dat 파일에서 .csv 파일로 전환 중입니다.
.csv 파일
이 파일은 예상대로 일반적인 csv 파일이며 어떤 텍스트 편집기에서도 가져올 수 있습니다. 파일의 첫 번째 줄은 단위 등의 정보를 포함하는 json 문자열입니다. 이를 무시해도 됩니다. 두 번째 줄은 x/y 데이터를 사람이 읽을 수 있는 형태로 설명하며 이후 줄에는 데이터가 포함됩니다.
Binary .csv 파일 - 사람이 읽을 수 없는 파일
일부 경우에는 텍스트 파일을 출력하는 것이 현실적이지 않습니다. 예를 들어 3D 구조를 다룰 때 그렇습니다. 이 경우 OghmaNano는 csv 파일에서 사용되는 것과 동일한 json 헤더를 출력한 후 데이터를 나타내는 일련의 C float 값을 출력합니다.