Difference: Tutorial5thTCADDay3 (5 vs. 6)

Revision 62020-05-26 - AtlasjSilicon

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3日目(デバイスシミュレーション)

Line: 217 to 216
 

Solve Section

デバイスシミュレーションでなんの解を求めてもらうかを指定する場所です。ここの部分が最も大事です。

Added:
>
>

初期条件、各シミュレーションステップでのコンディションを定義して解を見つけます。

 
Solve {

   Poisson
   plugin { Poisson Electron Hole }
Changed:
<
<
Coupled { Poisson Electron Hole }
>
>
Coupled { Poisson Electron Hole }
 
Changed:
<
<
NewCurrent ="IV_"
>
>
ここまでが初期条件の定義です。電極を定義した際の初期設定を使って、実際に電位等の設定をします。
 
Changed:
<
<
Quasistationary ( DoZero MaxStep =1 MinStep =1e-8 InitialStep =1e-5 Increment=1.6 Decrement=4.0 Goal { Name="anode" Voltage=-120} BreakCriteria {Current (Contact = "anode" minval = -1e-7 )} ) { Coupled { Poisson Electron Hole } }
>
>
Poissonは、非線形のポアソン方程式のみを使って解を計算するということを指定しています。特殊な設定を必要とする場合はここに書きます。

Coupled{} では、Electron (電流の連続方程式) がPoisson (ポアソン方程式) と完全にと結合していると考えるという意味です。静電容量で結合している場合はACCoupled{}を使います。

解は、前のステップからの推測値を初期条件にして計算します。

 NewCurrent ="IV_"    

保存する CurrentPlotに接頭語"IV_"を付ける。

 
Changed:
<
<
Quasistationary ( DoZero
>
>
以下のQuasistationaryで定義されている部分で、初期状態から終状態までのシミュレーションステップを定義します。

文字通り、各ステップで、準定常(Quasi-stationary)状態に収束するまで計算します。

文法は Quasistationary (ステップとゴールの条件){考慮する方程式}のようなイメージです。

ステップの定義は MaxStep, MinStep, InitialStepはそれぞれ最大のステップ、最小のステップ、最初のステップです。初期値からゴール値までをt=1とした時の割合で定義します。

つまり、Step 1e-5 とした場合は 1e5 回のステップを踏む必要があるのでとてつもない時間がかかります。

基本的にInitialStepでスキャンを始めて、収束しないようならステップサイズを小さくするという方針でステップを決めます。

ただし、収束した場合は、Increment分だけ大きなステップを使うことができるという意味です。

基本的にシミュレーション時間が長すぎる場合は、このステップが細かすぎる、もしくは、各点の収束がうまくいっていないために、小さなステップでやり直すという作業を繰り返しているからです。

より安定した電場ができる構造体に直すか、必要ない場合はステップを粗くしてみるとよいです。

   Quasistationary (            DoZero 
  MaxStep =1 MinStep =1e-8 InitialStep =1e-5 Increment=1.6 Decrement=4.0 Goal { Name="anode" Voltage=@Vop@}
Line: 245 to 265
 }

Plot Section

Changed:
<
<

Plot {

Current/Vector
eCurrent/Vector
hCurrent/Vector
eDensity
hDensity
ElectricField /Vector
Potential
CurrentPotential
DopingConcentration
eMobility
hMobility
DonorConcentration
AcceptorConcentration
AvalancheGeneration

eAvalanche hAvalanche
eLifeTime hLifeTime


}







>
>
ここでは、Plotファイルに出力する変数のリストを定義します。
Plot {
 
Added:
>
>
Current/Vector eCurrent/Vector hCurrent/Vector eDensity hDensity ElectricField /Vector Potential CurrentPotential DopingConcentration eMobility hMobility DonorConcentration AcceptorConcentration AvalancheGeneration

eAvalanche hAvalanche eLifeTime hLifeTime

}

 -- Atlasj Silicon - 2020-05-21

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