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atk:伏安特性曲线_iv曲线

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atk:伏安特性曲线_iv曲线 [2017/01/15 10:14] – [使用IVCurve计算] dong.dongatk:伏安特性曲线_iv曲线 [2021/12/16 11:09] (当前版本) – ↷ 链接因页面移动而自动修正 210.44.10.37
行 30: 行 30:
 ==== 自洽的非平衡态格林函数方法 ==== ==== 自洽的非平衡态格林函数方法 ====
  
-ATK默认采用自洽的非平衡态格林函数（NEGF）方法计算非零偏压下的电流，此时体系的电子态处于非平衡态。+QuantumATK默认采用自洽的非平衡态格林函数（NEGF）方法计算非零偏压下的电流，此时体系的电子态处于非平衡态。
  
 由于这时考虑了透射谱形状随偏压的变化（见上一节图），因此如下所示的体系出现了负微分电阻（NDR）效应。 由于这时考虑了透射谱形状随偏压的变化（见上一节图），因此如下所示的体系出现了负微分电阻（NDR）效应。
行 47: 行 47:
  
 ===== 如何得到IV曲线 ===== ===== 如何得到IV曲线 =====
 +<WRAP tip>
 +我们推荐使用2018版新增的''IVCharacteristics''功能进行IV曲线计算，''IVCharacteristics''是QuantumATK开发的一类最新的Study对象，用来计算和分析器件体系（特别是场效应管FET器件模型）的常见电子性质，专门用于多步骤的复杂计算流程的设置、分析，大大提高了IV计算的效率。使用IVCharacteristics可以：
 +  * 单独扫描偏压或栅压；
 +  * 同时扫描偏压和栅压；
 +  * 在计算中断时续算未完成的电压点，而不需重复已经完成的计算；
 +  * 在计算正常结束后，补算新的电压点，而不需重复已经完成的计算；
 +  * 分析开关比（$\mathrm{I_{on}/I_{off}}$），亚阈值斜率（$\mathrm{SS}$），转移电导（transconductance，$\mathrm{g_{m}}$）和漏极诱导势垒降低（drain-induced barrier lowering, $\mathrm{DIBL}$）((S. M. Sze and K. N. Kwok. Physics of Semiconductor Devices. Wiley, 3rd edition, 2006))；
 +  * 还支持在扫描偏压的同时，计算PLDOS、电子密度、各种电势、电荷布居、电子密度、能量等；
 +  * 也可以在计算完成后，补算任意偏压、栅压点的PLDOS、电子密度、各种电势、电荷布居、电子密度、能量等。
 +
 +**详见：[[atk:使用ivcharacteristics工具计算分析器件的电流电压特性|]]**。
 +
 +</WRAP>
  
 ==== 使用IVCurve计算 ==== ==== 使用IVCurve计算 ====
  
-ATK提供计算IV曲线的IVCurve计算类型，可以直接对偏压点进行循环采样，并给出IV曲线。使用IVCurve进行计算的好处是：+QuantumATK提供计算IV曲线的IVCurve计算类型，可以直接对偏压点进行循环采样，并给出IV曲线。使用IVCurve进行计算的好处是：
   * 直接一步获得全IV曲线；   * 直接一步获得全IV曲线；
-  * IVCurve支持在偏压上进行多级并行，可以使用几百核同时对多个偏压点进行并行计算。(更多并行计算的设置细节请参考：[[atk:atk并行计算|]]） +  * IVCurve支持在偏压上进行多级并行，可以使用几百核同时对多个偏压点进行并行计算。(更多并行计算的设置细节请参考：[[atk:quantumatk并行计算]]） 
-  * 直接使用IVplot进行分析（下图）+  * 直接使用IVplot进行分析。 
 + 
 +=== 计算与分析步骤 === 
 + 
 +  * 将完成优化的结构传送至Scripter，添加NewCalculator、Analysis-IVCurve； 
 +  * 在New calculator 和 IVCurve 中正确的选择计算方法和参数。需要注意此时电流计算仍然是进行一系列TransmissionSpectrum的计算，因此除电压扫描设置之外（下图），其他与 TransmissionSpectrum 完全相同（参见：[[atk:使用atk研究电子输运|]]）； 
 + 
 +{{ :atk:ivcurve.png?400 |}} 
 + 
 +  * 使用IVplot工具可以直接分析IV曲线，IV plot工具提供IV曲线、微分电导曲线（dI/dV）、所有偏压下的透射谱和谱电流曲线、自旋分析等多种工具（下图）。
  
 {{ :atk:ivplot.png?600 |}} {{ :atk:ivplot.png?600 |}}
行 60: 行 82:
 使用者还可以按偏压点逐点手动完成透射的自洽计算，并使用VNL图形工具上的IV generator生成IV曲线。这种方法的好处是： 使用者还可以按偏压点逐点手动完成透射的自洽计算，并使用VNL图形工具上的IV generator生成IV曲线。这种方法的好处是：
   * 可以更灵活的对偏压进行取点，比如可以先进行粗略大范围取点，了解体系在不通偏压下的收敛情况和电流大小，再逐渐补充精细的偏压点。   * 可以更灵活的对偏压进行取点，比如可以先进行粗略大范围取点，了解体系在不通偏压下的收敛情况和电流大小，再逐渐补充精细的偏压点。
-  * 使用者对每个偏压下的收敛状况单独控制，有利于提高计算的效率。+  * 使用者对每个偏压下的收敛状况单独控制。 
 + 
 +=== 计算与分析步骤 === 
 + 
 +  * 完成计算体系的结构优化后，添加New Calculator、Analysis-Transmission设置新计算； 
 +  * 可以设置一系列的“New Calculator、Analysis-TransmissionSpectrum”用于不同偏压（下图） 
 + 
 +{{ :atk:transmissionsequence.png?400 |}} 
 + 
 +  * 在每个New Calculator里正确设置需要的左右电极电压 
 +  * 提交完成全部计算 
 + 
 +{{ :atk:newcalculator-voltage.png?400 |}}
  
-===== 计算中的注意事项 =====+  * 勾选输出的nc文件，在LabFloor里选中所有的TransmissionSpectrum，使用右侧的IVGenerator工具生成IVCurve曲线
  
 ===== 参考 ===== ===== 参考 =====
   * 线性响应电流：http://docs.quantumwise.com/tutorials/linear_response_current/linear_response_current.html   * 线性响应电流：http://docs.quantumwise.com/tutorials/linear_response_current/linear_response_current.html
   * Python类关键词参考：[[http://docs.quantumwise.com/manuals/Types/IVCurve/IVCurve.html|IVCurve]]   * Python类关键词参考：[[http://docs.quantumwise.com/manuals/Types/IVCurve/IVCurve.html|IVCurve]]
atk/伏安特性曲线_iv曲线.1484446481.txt.gz · 最后更改: 2017/01/15 10:14 由 dong.dong

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