Arquivos de saída
Em geral, escrever dados em disco é lento mesmo nos computadores mais modernos com SSD. A velocidade de busca de discos mecânicos aumentou pouco ao longo de sua história. Assim, muitas vezes escrever os dados de saída no disco rígido é a parte mais demorada de qualquer simulação. Por padrão, o OghmaNano escreve todos os arquivos de saída em disco para que o novo usuário possa ter uma ideia do tipo de saída que o OghmaNano pode fornecer. No entanto, para acelerar as simulações você deve limitar a quantidade de dados gravados em disco. As janelas do editor de simulação (regime estacionário, domínio do tempo etc.) oferecem opções para decidir quanto dado você deseja gravar em disco. Isso é mostrado na figura 19.1
[H]
A opção "Output verbosity to disk" pode ser alternada entre "None" e "write everything to disk". Quando "None" é selecionado, nada é gravado em disco — nem mesmo os resultados da simulação. Quando "write everything to disk" é selecionado, a simulação grava tudo em disco, portanto curvas JV e todas as variáveis internas do solver são gravadas em disco para que o usuário possa examinar como densidades de portadores, níveis de Fermi, potenciais etc. mudam durante o curso da simulação (ver seção 19.1). A segunda opção abaixo de "Output verbosity to disk" chamada "dump trap distribution" irá gravar a distribuição de armadilhas em energia e espaço de posição. Veja a seção [sec:trapmap].
Diretório Snapshots - dir
O diretório snapshots (ver figura 19.2) permite ao usuário plotar todos os parâmetros internos do solver. Por exemplo, a figura 19.3 mostra a ferramenta snapshots sendo usada para plotar a banda de condução, banda de valência e os quase-níveis de Fermi como função da tensão. O controle deslizante pode ser usado para visualizar diferentes tensões.
Diretório Trap_map - dir
O diretório trap map contém a distribuição e densidade de portadores nas armadilhas como função da posição e da profundidade energética. Um exemplo é mostrado na figura 19.4 [sec:trapmap]
Snapshots ópticos - dir
Contém resultados das simulações ópticas.
Cache - dir
Fazer um computador realizar cálculos matemáticos é, de modo geral, uma tarefa lenta. É muito mais rápido pré-calcular resultados e armazenar as respostas em uma tabela de consulta. Isso pode acelerar significativamente os cálculos. O diretório cache armazena os resultados desses pré-cálculos; você pode apagá-lo se quiser, o OghmaNano simplesmente o recriará quando for executado.
Diretório Equilibrium
Antes que o solver inicie qualquer simulação, ele resolve as equações do dispositivo no escuro com polarização aplicada de 0 V. O resultado desse cálculo é colocado neste diretório. A razão prática para fazer isso é que o método de Newton só funciona se você fornecer um palpite inicial razoável para um determinado problema. Assim, para iniciar o solver, estimamos as densidades de portadores a 0 V no escuro, depois usamos o método de Newton para calcular os perfis exatos de densidade de portadores a 0 V no escuro (os resultados são armazenados no diretório equilibrium), e então a partir desse ponto podemos avançar para outras soluções, por exemplo em +1 V sob iluminação.
Simulação óptica
| Token JSON | Significado | Unidades | Ref |
|---|---|---|---|
| \(J_{photo}\) | Densidade de corrente foto \(Am^{-2}\) | ||
| \(I_{photo}\) | Corrente foto \(A\) |
Formatos de arquivo
Quase todos os arquivos de entrada e saída associados ao OghmaNano são legíveis por humanos, ou seja, são simplesmente arquivos de texto. Todos os arquivos de saída podem ser plotados diretamente em gnuplot/excel assim como os arquivos de entrada. Atualmente os arquivos de saída são chamados .dat, mas são simplesmente arquivos de texto. Todos os arquivos de configuração estão em formato json, portanto podem ser editados diretamente ou utilizando a biblioteca json do Python.
Arquivos .dat
Este tipo de arquivo é um arquivo de texto simples que pode ser importado para o excel ou qualquer outro programa de plotagem. Ele contém duas colunas de dados x e y. Também existe um preâmbulo no arquivo contendo informações como unidades etc. OghmaNano está migrando de arquivos .dat para arquivos .csv.
Arquivos .csv
Este é um arquivo csv simples como esperado, que pode ser importado em qualquer editor de texto. A primeira linha do arquivo é uma string json contendo informações como unidades etc. Você pode ignorá-la. A segunda linha do arquivo descreve os dados x/y de forma legível para humanos e o restante do arquivo contém os dados.
Arquivos .csv binários - arquivos que não são legíveis por humanos
Em alguns casos não é prático gerar arquivos de texto. Exemplos incluem quando se trabalha com estruturas 3D. Nesse caso o OghmaNano gravará o mesmo cabeçalho json usado no arquivo csv, mas depois gravará uma série de floats em C representando os dados.