روش حل عددی مساله در سیلواکو (silvaco)

سیلواکو SILVACO

آموزش رایگان سیلواکو Silvaco

روش حل عددی مساله در سیلواکو (silvaco)

روش حل عددی مساله در سیلواکو

برای انتخاب روش حل عددی از دستور method استفاده می شود. سه روش برای این دستور وجود دارد.

روش نیوتن در سیلواکو Newton

روش عددی پیش فرض نرم افزار سیلواکو می باشد. روشی بسیار توانمند که قادر است تمامی معادلات را با هم حل کن.

این روش زمان زیادی را برای تعیین متغییر هایی که اساسا ثابت یا مستقل می باشند صرف می کند ولی از دقت بالاتری برخوردار است. از سویی دیگر این روش نیاز به حدس های اولیه بهتری نسبت به بقیه روش ها برای همگرایی شدن برخوردار است.

روش گامل در سیلواکو Gummel 

در این روش یکسری از متغیر ها ثابت در نظر گرفته شده است. به عبارتی این روش هنگامی که معادلات دستگاه با هم ارتباط کمی داشته باشند موثر است. این روش می تواند حدس های اولیه مناسب فراهم کند.

“اگر در شبیه سازی سیلواکو دچار مشکل هستید حتما با متخصصین حامی پروژه تماس حاصل نمایید”

روش بلوک Block در سیلواکو

این روش تعدادی از معادلات را به صورت کاملا کوپل و بقیه را به صورت مستقل در نظر می گیرد.

هر کدام از این روش ها برای حل نوع خاصی از مسائل ممکن است همگرایی بهتری داشته باشند.

به طور مثال تحلیل های حرارتی و معادلات بالانس انرژی با روش گامل همگرایی بهتری دارد یا برای تحلیل حالت گذار نمی توان از روش بلوک استفاده نمود لذا این نکات را با توجه به نوع شبیه سازی به کمک HELP نرم افزار silvaco باید بررسی کنید.

Method newton

قبل از شروع حل مساله باید حدس اولیه مناسب زده شود.

Solve init

در ادامه فرض کنید هدف بدست آوردن مشخصه جریان آند به ازای ولتاژ آند باشد. در ابتدا لازم است فایلی با فرمت .log باز شده تا تمام محاسبات در درون آن فایل ذخیره شود.

Log outfile=d.log

حال دستور سوئیپ ولتاژ آند از صفر تا یک ولت با گام 0.1 نوشته می شود. توجه شود که در صورت عدم تعیین ولتاژ الکترود، ولتاژ آن صفر در نظر گرفته می شود. در اینجا ولتاژ کاتد صفر در نظر گرفته می شود.

Solve name=anode vanode=0 vstep=0.1 vfinal=1

حال کافی است با برنامه tonyplot نمودار را رسم نماییم.

Tonyplot d.log

نمودار I_V با کلیک راست بر روی تصویر رسم شده در tonyplot و انتخاب گزینه Display و انتخاب گزینه Display و تغییر کمیت محور y به جریان آند رسم می شود.

I-V in silvaco

برای دیدن ساختار هندسی به صورت زیر عمل کنید.

Save outfile=d1.str

Tonyplot d1.str

برای مشاهده پروفایل ناخالصی گزینه net doping را انتخاب کنید.

net doping in silvaco

همانطور که از شکل ها مشاهده می شود میزان بازترکیب در محل پیوند بیشتر است. برای مشاهده میزان باز ترکیب باید کمیت recombination به جای net doping انتخاب شود. برای دیدن نمودار دیاگرام باند انرژی و موارد مشابه آن باید در سیلواکو Silvaco نمودار برش داده شود.

recombination in silvaco

متناسب با جهت برش مورد نظر یکی از جهت ها برای برش انتخاب می شود. بعد از رسم خط برش دکمه OK را کلیک نمایید.

با انتخاب محور عمود، سمت راست نمودار راست کلیک نموده و از نموی باز شده گزینه DISPLAY و سپس conduction band energy ، valance band energy و electron QFL برای نمایش سطح فرمی در سیلواکو Silvaco انتخاب کنید و گزینه net doping را غیر فعال کنید.

هم چنین امکان انتخاب دیگر پارامترها نیز وجود دارد در صورت عدم وجود گزینه مد نظر باید جمله ای به صورت زیر در کد برنامه اضافه کنید.

Output con.band val.band

Save outfile=d2.str

Tonyplot d2.str

con.band val.band in silvaco

همچنین در شکل زیر نمودار میدان الکتریکی در خط برش داده شده  در سیلواکو نشان داده شده است.

electric field in silvaco

استفاده از devedit برای ایجاد ساختارهایی که به طور متداول نمی توان با ATLAS ایجاد کرد.

جهت یادگیری کامل نرم افزار سیلواکو آموزش های رایگان ما را در سایت حامی پروژه دنبال نمایید. و در صورت مشکل در انجام پروژه های سیلواکو خود با متخصصین حامی پروژه در تماس باشید. برای ارتباط با تیم تخصصی سیلواکو حامی پروژه با شماره 09934702599 تماس حاصل نمایید.

روش حل عددی مساله در سیلواکو (silvaco)
اسکرول