بخش C: پارامترهای الکتریکی

1. ویرایشگر لایه

یک OFET از یک پشته لایه‌ها ساخته شده است و می‌توانید ضخامت آن‌ها را در ویرایشگر لایه (پنجره اصلی → تب ساختار دستگاه) ویرایش کنید. این ویرایشگر به شما امکان می‌دهد پشته را مشاهده و تغییر دهید، لایه‌ها را اضافه یا حذف کنید، و یک نوع به هر لایه اختصاص دهید. OghmaNano از سه نوع لایه پشتیبانی می‌کند:

• لایه‌های تماس — پایانه‌های دستگاه را تعریف می‌کنند (برای مثال سورس، درین، گیت) و به‌عنوان شرایط مرزی عمل می‌کنند. این لایه‌ها پارامترهای الکتریکی ندارند، زیرا نقش آن‌ها تعیین ولتاژها یا جریان‌ها است.
• لایه‌های فعال — نواحی‌ای که در آن‌ها معادلات drift–diffusion و Poisson حل می‌شوند. این لایه‌ها حامل بار هستند و رفتار الکتریکی دستگاه را تعیین می‌کنند. فقط لایه‌های فعال در ویرایشگر پارامترهای الکتریکی ظاهر می‌شوند، جایی که می‌توانید تحرک‌ها، چگالی تله‌ها، گذردهی و ویژگی‌های مرتبط را تنظیم کنید.
• سایر لایه‌ها — لایه‌های غیرفعالی که نه تماس هستند و نه از نظر الکتریکی فعال. این لایه‌ها ممکن است زیرلایه‌ها، کپسوله‌سازی یا فاصله‌دهنده‌های نوری را نمایش دهند و در حلگر الکتریکی نادیده گرفته می‌شوند.

به طور خلاصه، تنظیم یک لایه به فعال به OghmaNano می‌گوید که معادلات drift–diffusion و Poisson را در آن ناحیه از دستگاه حل کند. لایه‌های تماس به‌عنوان شرایط مرزی ثابت باقی می‌مانند، در حالی که لایه‌های سایر از نظر ساختاری حضور دارند اما از نظر الکتریکی غیرفعال هستند و از حلگر الکتریکی حذف می‌شوند.

2. تنظیم پارامترهای الکتریکی

هنگامی که یک لایه در ویرایشگر لایه به‌عنوان فعال علامت‌گذاری شود، ویژگی‌های آن می‌توانند در ویرایشگر پارامترهای الکتریکی بیشتر تعریف شوند. در اینجا مشخص می‌کنید که انتقال بار، تله‌گذاری و الکترواستاتیک چگونه در طول شبیه‌سازی مدل‌سازی می‌شوند (برای جزئیات به بخش 3.1.9 مراجعه کنید). ?? تنظیمات لایه نیمه‌رسانا را نشان می‌دهد، جایی که می‌توانید تحرک‌ها، چگالی حالات، پارامترهای تله و مدل‌های بازترکیب را مشخص کنید. ?? تنظیمات متناظر برای عایق PMMA را نشان می‌دهد، جایی که فقط ویژگی‌های الکترواستاتیکی مانند گذردهی و افست‌های نوار مورد نیاز است. به دکمه Enable Drift Diff. در بالا سمت چپ توجه کنید: هنگامی که فعال باشد، معادلات drift–diffusion برای آن لایه حل می‌شوند، از جمله حرکت حامل‌ها. برای نیمه‌رسانا این گزینه فعال است، زیرا انتقال بار باید شبیه‌سازی شود، در حالی که برای عایق PMMA غیرفعال باقی می‌ماند زیرا این ماده رسانا نیست. اگرچه ممکن است drift–diffusion را در همه‌جا فعال کرده و تنها تحرک‌های بسیار کم به لایه‌های عایق اختصاص دهید، این رویکرد زمان اجرا را افزایش می‌دهد و می‌تواند پایداری عددی را کاهش دهد. بنابراین غیرفعال کردن drift–diffusion در عایق‌های واقعی توصیه می‌شود.

3. پیوند دادن پارامترها به رفتار دستگاه

مقادیر وارد شده در ویرایشگر پارامترهای الکتریکی مستقیماً کنترل می‌کنند که OFET در شبیه‌سازی چگونه رفتار می‌کند. برای مثال، تحرک نیمه‌رسانا شیب منحنی انتقال را تعیین می‌کند، در حالی که چگالی تله‌ها بر شیب زیرآستانه و هیسترزیس تأثیر می‌گذارد. ثابت دی‌الکتریک عایق ظرفیت گیت را تعیین می‌کند که به نوبه خود مشخص می‌کند ولتاژ گیت تا چه اندازه مؤثر کانال را مدوله می‌کند. با آزمایش این پارامترها می‌توانید بررسی کنید که چگونه ویژگی‌های مواد به مشخصه‌های قابل اندازه‌گیری دستگاه تبدیل می‌شوند.