Editor de interface

1. Visão geral

O Editor de interface controla fenômenos de transporte eletrônico que ocorrem em fronteiras entre materiais. As interfaces são listadas automaticamente para cada par de camadas adjacentes na estrutura do dispositivo. Por padrão, portadores de carga podem derivar e difundir através das interfaces de acordo com o gradiente das bandas de condução ou valência: portadores movendo-se morro acima em energia encontram barreiras e cruzam com mais dificuldade, enquanto portadores movendo-se morro abaixo em energia passam prontamente. O Editor de interface adiciona a esse modelo básico de drift–diffusion mecanismos adicionais de transporte que podem, por exemplo, auxiliar transições morro acima que de outra forma seriam difíceis. Abra o editor clicando no ícone Interfaces (barras vermelha, verde e azul) na ribbon Electrical.

2. Parâmetros

Tunelamento direto (elétron / lacuna) — habilita o tunelamento quântico direto de portadores através da barreira de interface. Baseado no modelo descrito na seção teórica: \[ J = A(n-n^{eq})V \exp\left(-B\sqrt{\phi}\right), \] onde \(A\) tem unidades de m·s\(^{-1}\)·V\(^{-1}\), \(B\) é adimensional (parâmetro de ajuste), \(\phi\) é a altura da barreira, \(V\) a polarização aplicada e \(d\) a espessura da interface. Existem seletores separados para elétrons e lacunas, cada um com seus próprios valores A/B.
Tunelamento orgânico — um caso especial aplicável em heterojunções orgânicas, onde portadores derivam para estados de armadilha localizados na interface. Como descrito na seção teórica, a corrente de tunelamento é expressa como: \[ J_p = q T_{h}\left((p_{1}-p_{1}^{eq})-(p_{0}-p_{0}^{eq})\right), \] para lacunas, e \[ J_n = -q T_{e}\left((n_{1}-n_{1}^{eq})-(n_{0}-n_{0}^{eq})\right), \] para elétrons, onde \(T_h\) e \(T_e\) são constantes de taxa definidas pelos seletores do editor.
Dopagem de interface (LHS/RHS) — aplica uma folha de carga com espessura de um ponto de malha ao lado esquerdo (LHS) ou ao lado direito (RHS) da interface. Os valores podem ser positivos ou negativos, permitindo simular acúmulo ou depleção de carga interfacial. Isso é útil para modelar carga aprisionada em fronteiras ou deslocamentos de tensão de limiar em OFETs.

Janela principal de simulação do OghmaNano mostrando como abrir o Editor de interface a partir da ribbon Electrical. — Janela principal de simulação do OghmaNano — abra o *Editor de interface* a partir da ribbon *Electrical*.

Janela do Editor de interface com seletores para tunelamento direto, tunelamento orgânico e dopagem de interface. — Editor de interface — configure tunelamento direto (elétrons/lacunas), tunelamento orgânico e dopagem localizada na interface para uma junção de materiais selecionada.

3. Aplicação na simulação

Processos de interface influenciam fortemente o transporte de corrente e as características do dispositivo:

Tunelamento domina quando as barreiras são finas ou quando hopping assistido por armadilhas é possível em interfaces orgânico–orgânico.
Dopagem de interface imita camadas de defeitos carregados ou engenharia intencional de interface, modificando a curvatura local de bandas e as barreiras de injeção.

Combinando esses mecanismos, o Editor de interface permite capturar física de dispositivo realista em heteroestruturas orgânicas e híbridas, desde tunelamento assistido por armadilhas em OLEDs até efeitos de carga interfacial em OFETs.