层编辑器

1. 概览

几乎所有光电器件，包括太阳能电池、OLED 和 OFET，都是由一系列材料层构成的。在无机器件中，这些层通常采用真空沉积等方法制备，而在有机与混合器件中则使用旋涂或印刷等技术。在 OghmaNano 中，这种分层结构在层编辑器中表示，它提供用于定义与修改器件外延结构的界面。术语“外延（epitaxy）”源自无机半导体物理，但在 OghmaNano 中它仅指构成器件的有序层堆叠。

OghmaNano main interface with the Layer editor button highlighted in the Device structure tab. — OghmaNano 主仿真窗口 — 在 *器件结构* 选项卡下高亮显示了 *层编辑器* 按钮。使用它打开层编辑器并查看或编辑器件堆叠。

Layer editor window displaying the device structure table with columns for layer name, thickness, optical material, and type. — 层编辑器窗口 — 以层表格的形式显示器件堆叠，包含名称、厚度、光学材料与层类型等属性。可以将某一层指定为 *有源层*，光生载流子产生或电荷输运主要在该层发生。

2. 定义一层

层编辑器 将器件显示为一张层表格。每一行包含：

层名称 — 用于标识该层的标签。
厚度 — 该层的物理厚度。
光学材料 — 材料数据库条目，提供折射率与吸收数据。
层类型 — 该层是接触（contact）、电学有源（active）还是非电学有源（other）
ID — 最右侧列包含该层的唯一 ID（项目 JSON 中的对象标识符）。你可以展开该列以显示完整值并复制它。在编写脚本或搜索 JSON 时使用该 ID，可对某一具体层进行明确引用——即使其人类可读名称发生变化。

3. 层类型

器件中的每一层都必须指定一个层类型，它决定了该层在仿真中的处理方式。共有三种可能类型：

接触 — 定义器件边界处的电学接触（通常为顶部与底部）。它们作为电流提取点，并施加电学求解器所使用的边界条件。
有源 — 指定一个半导体层，其中同时存在电子与空穴，并且将求解 drift–diffusion 与泊松方程。这是电荷输运、复合与产生发生的区域。
其他 — 覆盖其余所有层，例如传输层、缓冲层或封装层。这些层会被光学与热模型考虑，但不会被 drift-diffusion 求解器考虑。

一个常见错误是希望在器件的每一层都求解 drift–diffusion 方程。在实际中这并非必要：许多层是单载流子或高电导的——例如有机器件中的空穴传输层（HTL）与电子传输层（ETL）——因此电子–空穴复合以及相关的电荷对动力学并不会在那里发生。在这些区域求解 drift–diffusion 会增加计算成本而不会带来物理洞见。仅在你绝对必须求解耦合的 drift–diffusion 与泊松方程时才使用有源层标志——例如太阳能电池的光活性层、OFET 的沟道，或任何电子与空穴共存且其输运/复合必须被显式建模的区域。诸如 HTL/ETL、高导电缓冲层或金属接触等层通常不应标记为有源，除非想研究例如太阳能电池中的 S 形 JV 曲线等效应。