Зв’язатися з редактором.

1. Загальний огляд

Main simulation window showing the 3D device structure and toolbar. The Contacts editor can be opened by clicking the Contacts button in the main window toolbar on the left. — Основне вікно моделювання — відображає структуру пристрою у тривимірному вигляді. Редактор контактів можна відкрити, натиснувши кнопку «Контакти» на лівій панелі інструментів. Це дає змогу користувачеві визначати властивості контактів, такі як робоча функція, селективність і умови на межі поділу.

Редактор «Контакт» використовується для визначення параметрів контактів. Контакти є частиною електричної моделі та визначають, як заряд вводиться в пристрій або виводиться з нього. За допомогою цього редактора ви можете задати положення контакту, надати йому назву, вказати спосіб застосування напруги (і її значення), а також визначити відповідну концентрацію носіїв заряду та фізичну модель у місці контакту. На цій сторінці посібника наведено загальну інформацію про ці налаштування.

Щоб відкрити редактор, перейдіть до головного вікна, виберіть вкладку «Пристрої» та натисніть кнопку «Контакти» (??). Відкриється ??, яка є основним вікном редактора контактів.

Contact editor window showing the list of defined contacts and their parameters such as position, applied voltage, charge density, majority carrier, and physical model. — Вікно редагування контактів — містить перелік контактів, визначених у структурі пристрою. Для кожного контакту можна налаштувати його розташування (зверху чи знизу), прикладену напругу, щільність заряду та зміщення рівня Фермі, тип основних носіїв заряду та фізичну модель (наприклад, омічну або Шотткі).

Контактні дані редактора рубрики

Назва: англійська назва для контакту. Її можна встановити як будь-яку позначку (наприклад, «верх», «затвор», «колектор»).
Верхній/нижній контакт: положення контакту. Варіанти включають Top (y0), Bottom (y1), Left (x0), Right (x1), Front (z0), Back (z1) або просто X, Y, Z. Ці позначення вказують на координати розташування контакту. – Лівий/правий контакти часто використовуються для транзисторних структур із бічним введенням. – Верхні/нижні контакти є типовими для плоских пристроїв, таких як OLED або сонячні батареї. – Контакти X/Y/Z дозволяють вводити струм у певну точку пристрою, і їх часто використовують для моделювання пристроїв великої площі.
Прикладена напруга: визначає, як напруга подається на контакт. Варіанти:
- Постійна зміщена напруга: підтримує на контакті фіксований потенціал, який може бути відмінним від нуля. Корисно у багатоконтактних пристроях, де один контакт фіксується на заданій напрузі.
- Зміна: напруга, що використовується під час моделювання, подається на цей контакт (наприклад, для моделювання характеристик струм-напруга).
- «Земля»: встановлює контакт на рівні 0 В.
Щільність заряду / зміщення рівня Фермі: визначає рівноважну концентрацію носіїв заряду в місці контакту відповідно до статистики Максвелла — Больцмана: \( n = N_c \exp\left(-\frac{E_c - E_f}{kT}\right) \), \( p = N_v \exp\left(-\frac{E_f - E_v}{kT}\right) \). Щільність заряду має бути меншою за ефективну щільність станів, встановлену в електричному редакторі. Зміщення рівня Фермі показує, наскільки відрізняється рівень Фермі в місці контакту від краю зони. Зазвичай це додатне число (в межах зони). Від’ємні значення слід використовувати лише у виняткових випадках. Примітка: файл JSON зберігає фактичну концентрацію носіїв заряду; зміщення рівня Фермі обчислюється для зручності користувача.
Основний тип носіїв заряду: визначає, чи вводить контакт дірки, чи електрони як основний тип носіїв заряду.
Фізична модель: описує електричні характеристики контакту:
- Омічний: ідеальний контакт, що забезпечує повну провідність.
- Повне блокування: відсутність передачі заряду через контакт.
- Омічний + бар’єр: омічний, але з невеликим ін’єкційним бар’єром, реалізованим за допомогою граничної точки сітки. Корисно для моделювання S-подібних кривих залежності струму від напруги (J–V).
- Шотткі: нелінійний, випрямляючий бар’єрний контакт.
Ідентифікатор: прихована колонка, що містить ідентифікатор у форматі JSON для контакту. Використовується в скриптах та для автоматизації.

Налаштування для меншинних носіїв заряду

Натисніть стрілку розкривного списку «Носій меншості», щоб відкрити таблицю «Носій меншості». За замовчуванням, у верхній частині редактора контактів відображаються налаштування для основного носія, і передбачається, що обробка носія меншості відбуватиметься автоматично (тобто, доповнюватиме основний вибір).

Expanded Contact editor window showing both majority and minority carrier sections. The user has clicked the minority carrier button, revealing additional fields for defining minority carrier type, model, and ID alongside the majority carrier settings. — Розширене вікно редактора контактів — у цьому режимі відображається розділ «Неосновні носії заряду», який відкривається натисканням відповідної кнопки. Окрім налаштувань основних носіїв заряду (положення, прикладена напруга, щільність заряду/зміщення рівня Фермі, тип основних носіїв і фізична модель), користувачі також можуть визначати тип неосновних носіїв, вибирати фізичну модель для неосновних носіїв, а також переглядати або редагувати ідентифікатор контакту для використання в скриптах.

Тип основної та другорядної носійних частинок визначається фізичними законами: якщо основною носійною частинкою є дірка, то другорядною є електрон; якщо основною є електрон, то другорядною є дірка. Однак, ви можете обирати граничні умови, які застосовуються до другорядної носійної частинки в кожному контакті (за допомогою фізичної моделі).

Омічний (для обох типів носіїв заряду): підходить для пристроїв, у яких обидва типи носіїв заряду ефективно вводяться/виводяться, наприклад, для багатьох лазерних діодів (наприклад, на основі арсеніду галію) з високопровідними контактами.
Селективна/блокуюча поведінка: характерна для сонячних елементів. Можна налаштувати основний носій заряду на омічну поведінку (для ефективного вилучення), а допоміжний носій заряду на тому ж електроді зробити повністю блокованим (для пригнічення рекомбінації). Такі варіанти, як омічний контакт + бар’єр або модель Шотткі, дозволяють регулювати часткову селективність.

На практиці, у випадку сонячних елементів, введення бар’єру для меншості носіїв заряду в «неправильному» місці контакту часто покращує селективність і може збільшити напругу розімкнутого контуру VOC приблизно на 0,1–0,2 В, залежно від конструкції пристрою та конфігурації меж. Використовуйте таблицю «Меншість носіїв заряду», щоб чітко задати ці граничні умови.