OghmaNano
Platforma do symulacji wielofizycznych procesów zachodzących w optoelektronicznych urządzeniach i systemach fotonicznych. POBIERZPrzewodnik szybkiego uruchomienia
Zaawansowane symulacje uwzględniające wiele dziedzin fizyki, przeznaczone do modelowania układów półprzewodnikowych i fotonicznych.
Szczególną zaletą programu OghmaNano jest możliwość modelowania nowych i nieuporządkowanych półprzewodników. Zamiast zakładać, że wszystkie nośniki ładunku pozostają w stanie równowagi, program ten umożliwia precyzyjne modelowanie procesów wychwytywania, uwalniania i rekombinacji, wykorzystując fizykę Shockleya-Reada-Halla w warunkach nierównowagi. Te same modele fizyczne można analizować w warunkach stanu ustalonego, przejściowego i w dziedzinie częstotliwości, co pozwala na symulację pomiarów elektrycznych, optycznych i spektroskopowych w ramach jednego modelu.
Zaawansowane zjawiska transportu elektronów: symulacja dryfu i dyfuzji w przestrzeni 1D, 2D i 3D, równania Poissona i równania ciągłości nośników, statystyka Fermiego-Diraca i statystyka Maxwella-Boltzmanna, procesy wychwytywania i rekombinacji SRH w warunkach odbiegających od równowagi, rekombinacja Augera, transport na granicy, ruchliwość zależna od pola elektrycznego i zaburzenia energetyczne.
Kwantowe studnie potencjału i struktura pasm elektronowych: modelowanie struktury pasm za pomocą metody k·p, paraboliczne kwantowe studnie potencjału o efektywnej masie, modele cynku blende z 8 i 10 pasmami, modele wurtzytu z 8 pasmami, obliczenia dla doliny Δ w krzemie, modelowanie pasma walencyjnego Luttingera-Kohna oraz struktury pasm w perovskitach. Modele te można wykorzystać do obliczania stanów skwantowanych, mieszania pasm, przejść optycznych, wzmocnienia, rozpraszania i ruchliwości nośników.
Rozpraszanie nośników i ich ruchliwość: rozpraszanie na fononach akustycznych, rozpraszanie na fononach polarnych Frohlicha, obliczenia dotyczące relaksacji pędu, statystyka nośników i ruchliwość, które można bezpośrednio wyznaczyć na podstawie obliczonych struktur pasmowych.
Ekstrakcja parametrów i dopasowanie do danych eksperymentalnych: automatyczne dopasowanie parametrów danych symulowanych do wyników pomiarów eksperymentalnych w różnych zakresach: elektrycznym, optycznym i spektroskopowym.
Modelowanie termiczne i wielofizyczne z uwzględnieniem sprzężonych procesów: właściwości materiałów zależne od temperatury, generowanie ciepła i przewodzenie ciepła, przy czym modele elektryczne, optyczne i termiczne są łączone w ramach jednej symulacji urządzenia.
Parametry materiału, takie jak ruchliwość nośników ładunku, energia aktywacji, domieszkowanie i rekombinacja, można modyfikować bezpośrednio poprzez
interfejs graficznydzięki czemu można łatwo zbadać, w jaki sposób właściwości fizyczne urządzenia wpływają na jego działanie.
Te funkcje są realizowane za pomocą zestawu komplementarnych algorytmów numerycznych, które obejmują modelowanie transportu elektronów w półprzewodnikach, optykę falową, optykę geometryczną oraz modelowanie obwodów. OghmaNano łączy zatem modelowanie urządzeń półprzewodnikowych z nowoczesnymi narzędziami do symulacji fotoniki, umożliwiając zarówno analizę elektryczną, jak i optyczną w jednym, zintegrowanym środowisku.
OghmaNano rozwiązuje numerycznie w pełni sprzężone równania opisujące działanie urządzeń półprzewodnikowych w stanie ustalonym lub w pełnym zakresie czasowym, w 1D, 2D lub w pełnym 3D. Rozwiązuje równania dotyczące dryfu i dyfuzji elektronów i dziur oraz równania ciągłości nośników w przestrzeni rzeczywistej, sprzęgając je w sposób spójny z równaniem Poissona w celu określenia wewnętrznego potencjału elektrostatycznego. Rekombinację i wychwytywanie nośników modeluje się za pomocą wysoce elastycznego formalizmu Shockleya-Reada-Halla (SRH), z dowolnymi, zdefiniowanymi przez użytkownika rozkładami pułapek. Profile generacji optycznej można obliczać wewnętrznie za pomocą wbudowanej macierzy transferowej i silników śledzenia promieni, lub importować z zewnętrznych rozwiązań, takich jak pakiety FDTD. Model obsługuje stałe oświetlenie, zmiany napięcia, dowolne sygnały przejściowe oraz symulacje urządzeń o dużej powierzchni / z wzorowanymi kontaktami. Bardziej szczegółowy opis można znaleźć w instrukcji, powiązanych publikacjach oraz dokumentacji dla użytkowników.
Wysoce zoptymalizowany, wielopoziomowy system pułapek. Rozwiązywacz rekombinacji SRHokreślając liczebność nośników ładunku w zależności od czasu, zarówno pod względem energii, jak i położenia.
Kompletny model optyczny uwzględniający wielokrotne odbicia wewnętrzne, interferencję oraz zależne od długości fali absorpcję.
Metoda macierzowa do rozwiązywania problemów związanych z warstwowymi ośrodkami.
Przejściowe zmiany napięcia i natężenia o dowolnym kształcie.
Modele rekombinacji między pasmami (Langevina) oraz rekombinacji na granicy.
Definicja gęstości stanów dla dowolnej pułapki – można ją bezpośrednio narysować lub zaimportować, aby wykorzystać ją w symulacji.
Efektywne modelowanie obwodów w celu symulacji dowolnych zewnętrznych układów.
W pełni zintegrowany trójwymiarowy program do symulacji rozkładu temperatury, przeznaczony do analiz elektrotermicznych.
Obsługa dipoli interfejsowych i profili domieszkowania.
Symulacja obszarów o dużych wymiarach / symulacja kontaktów o określonym wzorze za pomocą sieci rezystorów.
Tłumaczenia
OghmaNano zostało przetłumaczone na następujące języki:
Chinese (China),
Ukrainian (Ukraine),
Turkish,
Russian (Russia),
Portuguese (Portugal),
Portuguese (Brazil),
Polish (Poland),
Malay,
Latin,
Georgian,
Japanese,
Italian (Italy),
Hindi,
Hebrew,
French (France),
Estonian (Estonia),
Spanish (Spain),
Greek (Greece),
German (Germany),
Welsh,
Arabic,
☰
Chinese (China),
Ukrainian (Ukraine),
Turkish,
Russian (Russia),
Portuguese (Portugal),
Portuguese (Brazil),
Polish (Poland),
Malay,
Latin,
Georgian,
Japanese,
Italian (Italy),
Hindi,
Hebrew,
French (France),
Estonian (Estonia),
Spanish (Spain),
Greek (Greece),
German (Germany),
Welsh,
Arabic,
