Редактор параметричних компонентів.

1. Загальний огляд

Реальні пристрої рідко поводяться як ідеальні діоди. Послідовний опір електродів і з’єднань, витік через неідеальні ізоляційні шляхи та «додаткова» товщина діелектрика, що виникає внаслідок інкапсуляції або буферних шарів, – усе це змінює виміряну характеристику. Редактор паразитних компонентів дозволяє враховувати ці ефекти під час моделювання двоконтактних пристроїв (наприклад, OLED/LED, сонячних елементів, фотодіодів). Параметри автоматично включаються під час створення кривих залежності струму від напруги та відповідних графіків.

2. Параметри

Редактор відображає три значення:

Шунтівний опір (Ом·м²) — це площа-нормалізований шлях витоку струму в пристрої. Використання одиниць вимірювання Ом·м² забезпечує незмінність характеристики струму-напруги в темряві відносно площі пристрою: якщо змінюється змодельована площа, абсолютний струм шунтування змінюється пропорційно, щоб щільність струму залишалася незмінною.
Послідовний опір (в омах) — це сумарний опір, що входить до послідовного ланцюга з пристроєм (наприклад, опір провідної плівки ITO, з’єднувальні дроти, контакти). Вказується в омах, оскільки це полегшує розуміння як загального елемента послідовного ланцюга.
Інші шари (m) — додаткова ефективна товщина \(\Delta t\), яка коригує геометричну ємність, враховуючи додатковий діелектричний простір (інкапсуляція, прокладки тощо).

OghmaNano main window with the Electrical ribbon showing the Parasitic components editor entry point. — Основне вікно симуляції OghmaNano — відкрийте редактор паразитних компонентів у панелі інструментів «Електрика». (Це відповідає першому скріншоту, який ви надали).

Parasitic components editor with fields for Shunt resistance (Ω·m²), Series resistance (Ω), and Other layers (m). — Редактор параметрів паразитних компонентів — налаштуйте значення шунтової опору (Ом·м²), послідовної опору (Ом) та інших шарів (м). (Це відповідає другому скріншоту, який ви надали).

Equivalent circuit: diode and geometric capacitance in parallel with a shunt resistor, all followed by a series resistor. — Еквівалентна схема для паразитних елементів — діод і геометрична ємність, з’єднані паралельно зі шунтуючою опорою, з послідовною опорою на виводах.

3. Як їх застосовують.

Для пристроїв з двома виводами (OLED/LED, сонячні батареї, фотодіоди та подібні), ці параметри автоматично включаються в змодельовані характеристики струм-напруга (СН) та характеристики малосигнальної відповіді. Для пристроїв із більш ніж двома виводами (наприклад, OFET та інші транзисторні або складні багатовивідні структури) не одразу зрозуміло, до яких виводів слід застосувати єдину пару послідовних/паралельних елементів; тому ці паразитні параметри не застосовуються автоматично. У таких випадках додайте еквівалентні паразитні параметри під час постобробки відповідно до обраної вами конфігурації вимірювання.

Геометрична ємність із використанням «інших шарів». На практиці експериментально виміряна геометрична ємність пристрою не завжди відповідає значенню, передбаченому простою формулою для діелектричної пластини. Ця розбіжність може виникати з кількох причин: витік ліній поля на краях, електроди, які дещо більші або менші за передбачувані розміри, неточності в реальній товщині пристрою або невизначеність щодо того, як обробляти кілька напівпровідникових шарів (особливо коли деякі з них можуть утримувати заряд).

Щоб надати користувачеві можливість враховувати ці ефекти, OghmaNano вводить додатковий параметр під назвою «Інші шари», який виконує функцію ефективної корекції товщини \(\Delta t\). За замовчуванням цей параметр встановлено на нуль, тому, якщо користувач не змінить його, ємність обчислюється на основі номінальної геометрії пристрою.

\[ C_{\mathrm{geo}} \;=\; \frac{\varepsilon A}{d + \Delta t}, \]

де \(d\) – номінальна товщина пристрою, \(A\) – площа пристрою, а \(\varepsilon = \varepsilon_0 \varepsilon_r\) – діелектрична проникність. Регулюючи параметр \(\Delta t\), користувач може наблизити змодельовану геометричну ємність до значення, отриманого в результаті експерименту, компенсуючи невизначеності в геометрії пристрою, визначенні контактів або розподілі поля. Ця корекція особливо важлива під час тимчасових моделювань (наприклад, динаміки заряджання/розряджання) та обчислень у частотній області (наприклад, імпедансної спектроскопії), де точне значення ємності суттєво впливає на змодельовану реакцію.