寄生元件编辑器
1. 概述
真实器件很少表现为理想二极管。电极与布线带来的串联电阻、 通过不完美绝缘路径的漏电,以及由封装 或缓冲层引入的“额外”介电厚度都会改变测量响应。寄生元件编辑器 允许你 在模拟两端器件(例如 OLEDs/LEDs、太阳电池、 光电二极管)时考虑这些效应。生成 JV 曲线及相关图时会自动包含这些参数。
2. 参数
该编辑器提供三个量:
- 并联电阻(Ω·m²)— 跨器件的面积归一化漏电通道。 使用 Ω·m² 单位可使 暗态 JV 曲线对器件面积保持不变: 当模拟面积改变时,绝对并联电流会正确缩放,从而 电流密度保持不变。
- 串联电阻(Ω)— 与器件串联的集总电阻(例如 ITO 片电阻、 布线、接触)。以欧姆为单位给出,因为将其理解为总串联元件更直观。
- 其他层(m)— 一个有效的附加厚度 \(\Delta t\),用于调整 几何电容,以考虑额外的介电间隔(封装、垫片等)。
3. 它们如何应用
对于两端器件(OLEDs/LEDs、太阳电池、光电二极管及类似器件),这些参数会 自动包含在模拟的 JV 特性与小信号响应中。对于 多于两个端子的器件(例如 OFETs 以及其他晶体管类或复杂多端结构), 并不明显应当在何处施加一对串联/并联元件;因此这些 寄生参数不会自动应用。在这种情况下,请根据你选择的测量配置 在后处理时添加等效寄生参数。
带“其他层”的几何电容。 在实践中,器件的实验测得几何电容并不总与 简单介电板公式预测值一致。这种差异可能由多种原因引起:边缘处电场线泄漏、 电极尺寸略大或略小于假设值、实际器件厚度的不准确,或对多层半导体如何处理(尤其当其中一些层可存储电荷时)的不确定性。
为了让用户能够考虑这些效应,OghmaNano 引入了一个附加参数 其他层, 它作为有效厚度修正 \(\Delta t\)。默认情况下该参数为零,因此除非用户 明确修改,否则电容将由名义器件几何计算。
\[ C_{\mathrm{geo}} \;=\; \frac{\varepsilon A}{d + \Delta t}, \]
其中 \(d\) 为名义器件厚度,\(A\) 为器件面积,\(\varepsilon = \varepsilon_0 \varepsilon_r\) 为介电常数。通过调整 \(\Delta t\),用户可以使模拟的几何电容更接近 实验观测值,从而补偿器件几何、接触定义或电场 分布方面的不确定性。该修正主要与 瞬态 仿真(例如充放电 动力学)以及 频域 计算(例如阻抗谱)相关,因为电容的精确取值 会强烈影响模拟响应。