Tutorial6thTCADDay3 < Main

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anode&#x306E; !OuterVoltage &#x3092;x&#x8EF8;&#x306B;&#x3001;anode&#x306E;TotalCurrent&#x3092;y&#x8EF8;&#x306B;&#x6307;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C3;&#x30C8;&#x3092;&#x63CF;&#x304F;&#x3068;&#x3057;&#x305F;&#x306E;&#x56F3;(&#x5DE6;)&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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Y&#x8EF8;&#x3092;&#x30ED;&#x30B0;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x3082;&#x3046;&#x5C11;&#x3057;&#x308F;&#x304B;&#x308A;&#x3084;&#x3059;&#x3044;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;&#x4E0A;&#x306E;&#x65B9;&#x771F;&#x3093;&#x4E2D;&#x4ED8;&#x8FD1;&#x306B;&#x3042;&#x308B; logY&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x30DC;&#x30BF;&#x30F3;&#x3092;&#x62BC;&#x3057;&#x3066;&#x307F;&#x3066;&#x304F;&#x3060;&#x3055;&#x3044;&#x3002;

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Break&#x3092;&#x8D77;&#x3053;&#x3057;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x306E;&#x96FB;&#x5834;&#x5206;&#x5E03;&#x3068;&#x96FB;&#x5B50;&#x306E;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x5206;&#x5E03;&#x3092;&#x898B;&#x3066;&#x307F;&#x307E;&#x3057;&#x3087;&#x3046;&#x3002;

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Solve {...}
Plot {...}


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---+++ File section

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Grid&#x3067;&#x306F; sde&#x3067;&#x4F5C;&#x3063;&#x305F;&#x69CB;&#x9020;&#x4F53;&#x3092;&#x8AAD;&#x307F;&#x8FBC;&#x307F;&#x307E;&#x3059;&#x3002;Work Bench&#x3067;device simulation&#x3092;&#x884C;&#x304A;&#x3046;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;node&#x306E;&#x5DE6;&#x306B;&#x3042;&#x308B;Simple2D&#x3068;&#x3044;&#x3046;sde&#x3092;&#x5B9F;&#x884C;&#x3057;&#x305F;&#x30CE;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E;&#x756A;&#x53F7;&#x306F;&#x3000;@node|Simple2D@&#x3067;&#x53D6;&#x5F97;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

parameter&#x306F;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x4F7F;&#x3046;&#x7D30;&#x304B;&#x3044;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x901A;&#x5E38;&#x306F;sdevice.par&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x304C;&#x4F7F;&#x308F;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x51FA;&#x529B;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x306F;Current&#x3068;Plot &#x304C;&#x7D50;&#x679C;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002; output&#x3067;log&#x3092;&#x51FA;&#x529B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Current &#x306F;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;(&#x4E0B;&#x306E;Solve&#x3067;&#x6307;&#x5B9A;)&#x306E;&#x96FB;&#x6C17;&#x7684;&#x306A;&#x7D50;&#x679C;&#x306E;&#x5024;&#x304C;&#x8A70;&#x307E;&#x3063;&#x305F;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x3092;&#x51FA;&#x529B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; @plot@&#x3067;node&#x756A;&#x53F7; + _des.plt&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x540D;&#x524D;&#x306E;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Plot&#x306F;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x7D42;&#x4E86;&#x6642;&#x306E;&#x96FB;&#x6C17;&#x7684;&#x306A;&#x5909;&#x6570;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x3092;&#x69CB;&#x9020;&#x4F53;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x60C5;&#x5831;&#x3092;&#x8FBC;&#x307F;&#x3067;&#x51FA;&#x529B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

<verbatim>File {
    Grid       = "n@node|Simple2D@_msh.tdr"
    Current    = "@plot@"
    Plot       = "@tdrdat@"
    output = "@log@"
    parameter = "@parameter@"
}</verbatim>
---+++ Electrode section

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&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x69CB;&#x9020;&#x4F53;&#x3092;sde&#x3067;&#x4F5C;&#x3063;&#x305F;&#x969B;&#x306B;&#x96FB;&#x6975;&#x306B;&#x306A;&#x308B;&#x5834;&#x6240;&#x3092;&#x4F5C;&#x3063;&#x3066;&#x304A;&#x304F;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x524D;&#x56DE;&#x306E; sdegeo:define-contact-set&#x3000;&#x3092;&#x53C2;&#x7167;&#x3002;

!Simple2D_des.cmd&#x306E;&#x306A;&#x304B;&#x3067;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30D7;&#x96FB;&#x6975;(cathode1,2,3)+&#x88CF;&#x9762;(anode)&#x306E;4&#x3064;&#x306E;&#x96FB;&#x6975;&#x3092;&#x4F5C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x3092; 0.0 V&#x306B;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

eRecVelocity &#x3084; hRecVelocity&#x306F;&#x518D;&#x7D50;&#x5408;&#x30E2;&#x30D3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x30FC;(&#x5358;&#x4F4D;&#x306F; cm/s)&#x3002;

&#x305D;&#x306E;&#x307B;&#x304B;&#x306B;&#x76F4;&#x5217;&#x306B;&#x62B5;&#x6297;&#x3092;&#x5165;&#x308C;&#x305F;&#x308A;&#x3001;&#x96FB;&#x6D41;&#x3084;&#x96FB;&#x8377;&#x306E;&#x5883;&#x754C;&#x6761;&#x4EF6;&#x3084;&#x521D;&#x671F;&#x6761;&#x4EF6;&#x3092;&#x5165;&#x308C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3002;
<verbatim>
Electrode {
        !(
        for {set i 1} {$i<=@NumStripes@} {incr i} {
                                        puts "\{name = \"cathode${i}\"   voltage = 0.0   eRecVelocity=1e7 hRecVelocity=1e7 \}" 
        }
        )!
        {name = "anode"   voltage = 0.0         eRecVelocity=1e7 hRecVelocity=1e7 }     
                
}</verbatim>
---+++ Physics section

&#x7269;&#x7406;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x6307;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x90E8;&#x5206;&#x306F;&#x6765;&#x9031;&#x3001;&#x518D;&#x6765;&#x9031;&#x306B;&#x307E;&#x3068;&#x3081;&#x3066;&#x8A71;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;
<verbatim>
Physics { 
        ##AreaFactor=1e8
        ##Fermi
 }
        
 Physics (material="Silicon") { 

        Mobility( 
                DopingDep (Unibo)
                HighFieldsat (GradQuasiFermi)
                )
        Recombination( 
                 SRH(DopingDep TempDep)
                 Auger
                ##hAvalanche(UniBo) eAvalanche(UniBo)           
                hAvalanche eAvalanche           
                )
        EffectiveIntrinsicDensity (OldSlotboom)

                Traps(
                        (
                        name="state1" acceptor conc=@<fluence*1.613>@
                        Level FromConductionBand        EnergyMid =0.42
                        eXsection=2E-15 hXsection=2E-14
                        ##eJfactor=1.0 hJfactor=1.0
                        )
                        (
                        name="state2" acceptor conc=@<fluence*100.0>@
                        Level FromConductionBand        EnergyMid =0.46
                        eXsection=5E-15 hXsection=5E-14
                        ##eJfactor=1.0 hJfactor=1.0
                        )
                        (
                        name="state3" donor conc=@<fluence*0.9>@
                        Level FromValenceBand   EnergyMid =0.36
                        eXsection=2.5E-14 hXsection=2.5E-15
                        ##eJfactor=1.0 hJfactor=1.0
                        )
                )



}</verbatim>

---+++ !CurrentPlot section

&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306B;&#x7D50;&#x679C;&#x306E;&#x30A2;&#x30A6;&#x30C8;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x306F;&#x4E8C;&#x7A2E;&#x985E;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;
   1 !CurrentPlot : &#x62E1;&#x5F35;&#x5B50;&#x304C; .plt &#x306E;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x3067;&#x3001;&#x5404;&#x96FB;&#x6975;&#x3054;&#x3068;&#x306B;&#x3001;Voltage, Current, Charge, Potencial&#x7B49;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x304C;&#x51FA;&#x529B;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;svisual &#x3084; inspector&#x3067;&#x958B;&#x304F;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x304C;&#x3001;ASCII&#x306E;&#x30C6;&#x30AD;&#x30B9;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x306A;&#x306E;&#x3067;C++&#x3084;Python&#x3001;ROOT&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30E0;&#x3067;&#x8AAD;&#x307F;&#x8FBC;&#x3080;&#x3053;&#x3068;&#x3082;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;
   1 Plot : &#x62E1;&#x5F35;&#x5B50;&#x304C; .tdr &#x306E;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x3067;&#x3001;&#x69CB;&#x9020;&#x4F53;&#x306E;&#x5404;&#x70B9;&#x3067;&#x306E;&#x3001;&#x96FB;&#x5834;&#x3084;&#x96FB;&#x6D41;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x3001;&#x885D;&#x7A81;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5316;&#x3001;&#x7C92;&#x5B50;&#x901F;&#x5EA6;(&#x30E2;&#x30D3;&#x30EA;&#x30C6;&#x30A3;&#x30FC;)&#x306A;&#x3069;&#x304C;&#x51FA;&#x529B;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306B;svisual&#x3067;&#x3057;&#x304B;&#x958B;&#x304F;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;

!CurrentPlot section&#x3067;&#x306F;&#x3001;1. &#x306E;&#x51FA;&#x529B;&#x5909;&#x6570;&#x306E;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3092;&#x884C;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306B;&#x4F55;&#x3082;&#x66F8;&#x304B;&#x306A;&#x304F;&#x3066;&#x3082;Voltage, Current, Charge&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x60C5;&#x5831;&#x306F;&#x51FA;&#x529B;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8FFD;&#x52A0;&#x3067;&#x51FA;&#x529B;&#x3057;&#x305F;&#x3044;&#x5909;&#x6570;&#x3092;&#x4ED8;&#x3051;&#x52A0;&#x3048;&#x3066;&#x304F;&#x3060;&#x3055;&#x3044;&#x3002;

&#x4EE5;&#x4E0B;&#x306E;&#x4F8B;&#x3067;&#x306F;&#x96FB;&#x5B50;&#x3084;&#x6B63;&#x5B54;&#x306E;&#x5BFF;&#x547D;&#x3001;&#x96FB;&#x5B50;&#x3084;&#x6B63;&#x5B54;&#x306E;&#x96EA;&#x5D29;&#x5897;&#x5E45;&#x7387;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x5404;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x30DD;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C8;&#x3067;(&#x4F8B;&#x3048;&#x3070;IV&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3060;&#x3063;&#x305F;&#x3089;&#x5404;&#x96FB;&#x5727;&#x70B9;&#x3067;)Silicon&#x4E2D;&#x306E;&#x6700;&#x5927;&#x5024;&#x3092;&#x51FA;&#x529B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

<verbatim>
CurrentPlot {
eLifeTime(Maximum(material="Silicon"))
hLifeTime(Maximum(material="Silicon"))
eAvalanche(Maximum(material="Silicon"))
hAvalanche(Maximum(material="Silicon"))
}</verbatim>
---+++ Math section

&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;(&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306B;&#x306F;&#x90E8;&#x5206;&#x7A4D;&#x5206;)&#x65B9;&#x7A0B;&#x5F0F;&#x3092;&#x5404;&#x30E1;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5;&#x3054;&#x3068;&#x306B;&#x3001;&#x77DB;&#x76FE;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306A;&#x304F;&#x30A4;&#x30C6;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;(&#x53CD;&#x5FA9;)&#x3057;&#x306A;&#x304C;&#x3089;&#x89E3;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5404; Iteration&#x3067;&#x9069;&#x5EA6;&#x306B;&#x5C0F;&#x3055;&#x3044;&#x8AA4;&#x5DEE;&#x3067;&#x6570;&#x5024;&#x304C;&#x53CE;&#x675F;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;Math section&#x3067;&#x306F;&#x6570;&#x5024;&#x89E3;&#x6790;&#x306E;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x30AA;&#x30D7;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x8A2D;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5168;&#x90E8;&#x306F;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x304C;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x306E;&#x9805;&#x76EE;&#x304C;&#x4F55;&#x3092;&#x8868;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304B;&#x3092;Sentaurus Device Usr Guide &#x30DE;&#x30CB;&#x30E5;&#x30A2;&#x30EB;&#x306E;p.1432 Table 205&#x3092;&#x53C2;&#x7167;&#x3057;&#x3066;&#x304F;&#x3060;&#x3055;&#x3044;&#x3002;

<verbatim>
Math {

        ##CDensityMin=1e-100
        Extrapolate
    Derivatives
 Avalderivatives
 Digits=5
 Notdamped=1000
 Iterations=20
 RelerrControl 
 ErrRef (electron)=1e6
 ErrRef (hole)=1e6
 RhsMin =1e-15
 
    eMobilityAveraging=ElementEdge       
 hMobilityAveraging=ElementEdge       
 ParallelToInterfaceInBoundaryLayer (-ExternalBoundary)
 
    ##Method=Blocked
 ##SubMethod=ILS (set=1)
 ##Method=ILS (set=1)
    Method=Pardiso
 ILSrc = "
           set(1) { 
                iterative( gmres(100), tolrel=1e-8, tolunprec=1e-4, tolabs=0, maxit=200 ); 
                preconditioning( ilut(0.0001,-1), left ); 
                ordering( symmetric=nd, nonsymmetric=mpsilst ); 
                options( compact=yes, verbose=0, refineresidual=0 ); 
           };
     "

 
number_of_threads=4

}</verbatim>

---+++ Solve Section

&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3067;&#x306A;&#x3093;&#x306E;&#x89E3;&#x3092;&#x6C42;&#x3081;&#x3066;&#x3082;&#x3089;&#x3046;&#x304B;&#x3092;&#x6307;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x5834;&#x6240;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x306E;&#x90E8;&#x5206;&#x304C;&#x6700;&#x3082;&#x5927;&#x4E8B;&#x3067;&#x3059;&#x3002;
<verbatim>Solve {

   Poisson
   plugin { Poisson Electron Hole }
 Coupled { Poisson Electron Hole }

 NewCurrent ="IV_"    
                
   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 } } 

   Quasistationary (            DoZero 
                        MaxStep =1 MinStep =1e-8 InitialStep =1e-5
                        Increment=1.6 Decrement=4.0
                                Goal { Name="anode" Voltage=@Vop@} 
                        BreakCriteria {Current (Contact = "anode" minval = -1e-7 )}
                                )
                  { Coupled { Poisson Electron Hole } } 
system("")

}</verbatim>
---+++ Plot Section

<br />Plot {<br />       <br />       Current/Vector <br />       eCurrent/Vector<br />       hCurrent/Vector<br />       eDensity<br />       hDensity<br />       ElectricField /Vector<br />       Potential<br />       CurrentPotential <br />       DopingConcentration    <br />       eMobility<br />       hMobility<br />       DonorConcentration <br />       AcceptorConcentration <br />       AvalancheGeneration <br />       <br />       eAvalanche hAvalanche<br />       eLifeTime hLifeTime<br /><br /><br />}<br /><br /><br /><br /> <br /><br /><br /><br />

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