输出文件
一般来说,即使在配备 SSD 的最新计算机上,写入磁盘也很慢。机械硬盘的寻道速度在其发展历史中几乎没有提升。因此,通常将输出数据写入硬盘是任何仿真中最耗时的部分。默认情况下 OghmaNano 会将所有输出文件写入磁盘,这是为了让新用户了解 OghmaNano 能提供哪些输出。然而,为了加速仿真,你应当限制写入磁盘的数据量。仿真编辑器窗口(稳态、时域等)提供选项来决定你想向磁盘转储多少数据。如图 19.1 所示
[H]
选项 “Output verbosity to disk” 可在 “None” 与 “write everything to disk” 之间切换。选择 “None” 时不会向磁盘输出任何内容——甚至仿真结果也不会写入。选择 “write everything to disk” 时仿真会将所有内容转储到磁盘,因此 JV 曲线以及求解器的所有内部变量都会写入磁盘,以便用户检查载流子密度、费米能级、电势等在仿真过程中的变化(见第 19.1 节)。在 “Output verbosity to disk” 下方的第二个选项 “dump trap distribution” 将写出能量与位置空间中陷阱分布。见第 [sec:trapmap] 节。
Snapshots 目录 - dir
snapshots 目录(见图 19.2)允许用户绘制所有求解器内部参数。例如图 19.3 中,正在使用 snapshots 工具将导带、价带以及准费米能级绘制为电压的函数。滑块可用于查看不同电压。
Trap_map 目录 - dir
trap map 目录包含陷阱中载流子的分布与密度,作为位置 和能量深度的函数。示例如图 19.4 所示 [sec:trapmap]
光学快照 - dir
包含光学仿真的结果。
Cache - dir
让计算机做数学运算总体来说是一件很慢的事情。预先计算结果然后将答案存储在查找表中要快得多。这可以显著加速计算。cahce 目录存储此类预计算的 结果,如果你愿意可以删除它,OghmaNano 运行时会重新生成。
Equilibrium 目录
在求解器开始任何仿真之前,它会在黑暗条件、外加偏压 0V 下求解器件方程。该 计算结果放在此目录中。这样做的实际原因是:牛顿 法只有在你为特定问题提供合理的初始猜测时才有效。因此,为了启动求解器,我们 在黑暗 0V 下猜测载流子密度,然后使用牛顿法计算黑暗 0V 下精确的载流子密度 分布(结果存储在 equilibrium 目录中),随后从这一点出发我们可以逐步求解其他解,例如在光照 +1V 条件下的解。
光学仿真
| JSON token | 含义 | 单位 | Ref |
|---|---|---|---|
| \(J_{photo}\) | 光生电流密度 \(Am^{-2}\) | ||
| \(I_{photo}\) | 光生电流 \(A\) |
文件格式
几乎所有与 OghmaNano 相关的输入与输出文件都是人类可读的,这意味着它们就是纯 文本文件。所有输出文件都可以直接在 gnuplot/excel 中绘图,输入文件亦然。输出文件目前称为 .dat,但它们只是文本文件。所有配置文件均为 json 格式,因此可以直接编辑 或使用 python json 库进行编辑。
.dat 文件
这种文件是纯文本文件,可导入到 excel 或任何其他绘图程序。它 包含两列数据 x 和 y。文件中还有一个前导部分,包含诸如单位 等信息。OghmaNano 正在从 .dat 文件迁移到 .csv 文件。
.csv 文件
这是你所期望的标准 csv 文件,可以导入到任何文本编辑器中。文件第一行是一个 json 字符串,包含诸如单位等信息。你可以忽略这一行。第二行以 人类可读的形式描述 x/y 数据,然后文件其余部分包含数据。
二进制 .csv 文件 - 不可人类阅读的文件
在某些情况下,转储文本文件并不实际。例如在处理 3D 结构时。在这种情况下 OghmaNano 会转储与 csv 文件相同的 json 头,然后转储一系列表示数据的 C float。