Silvaco Vcsel example01 解析

go atlas

#启动atlas模块

options verbose

#提供额外的debugging输出数据

mesh cyl auto

#定义圆柱对称的网格

x.mesh location=0 spacing=0.5

x.mesh location=6 spacing=0.5

#定义X方向网格，location定义网格的位置，spacing 网格间距

#定义top区域，从y=0的位置向上

#sapcer

region material=GaAs thick=0.01 sy=0.005 accept=4e19 top

region material=GaAs thick=0.02 sy=0.01 accept=4e17 top

# material定义材料，thick定义厚度，sy定义y方向网格间距，accept定义掺杂浓度

#top DBR

dbr half.cyc=60 thick1=0.1157 thick2=0.1273 n1=3 n2=3 mat1=GaAs mat2=AlGaAs x2.comp=0.4 na1=4e17 na2=4e17 top

#half.cyc 总层数等价于layer，材料1的厚度，材料2的厚度，n1定义材料1 的网格数，n2定义材料2的网格数，#mat1材料1，mat2材料2，x2.comp定义材料2的Al组分，na1和na2定义p型掺杂浓度

#top contact

region material=GaAs thick=0.184 sy=0.02 accept=4e17 top
region material=GaAs thick=0.02 sy=0.01 accept=2e19 top

##active region

##qwell定义well，计算辐射复合和gain 或者特定光电模型

##bot DBR

dbr half.cyc=56 thick1=0.1157 thick2=0.134 n1=3 n2=3 mat1=GaAs mat2=AlAs nd1=1e18 nd2=1e18 bottom

##bottom contact region

region material=GaAs thick=0.02 sy=0.005 donor=5e18 bottom

#Electrodes定义电极

electrode num=1 name=anode top x.max=6

electrode num=2 name=cathode bottom

#定义材料参数

material=AlGaAs eg300=1.42 affin=4.07 nc300=4.35e17 nv300=8.16e18 permi=13.2

#affinity 电子亲和能——真空的自由电子能级与导带底能级之间的能量差

#eg300 300K时的禁带宽度

#nc300 导带态密度在300K

#nv300 价带态密度在300k

#permitivity 相对介电常数

material=AlAs eg300=1.42 affin=4.07 nc300=4.35e17 nv300=8.16e18 permi=13.2

material=InGaAsP mun=1000 mup=500 copt=1e-15 epsinf=12.2500 alphaa=500.0 nc300=1e19 nv300=1e19

#mun 低场电子迁移率，在没有浓度依赖的迁移率模型中使用

#mup 低场空穴迁移率

#copt 光学复合率，仅在optr模块下有用

#epsinf 高频相对介电常数

#alphaa体材料吸收系数

#turn on model

model srh femi li spont

#output

output band.param con.band val.band u.auger u.radiative u.srh

#get an initial solution

solve init

solve

# 设置激光模型

vcsel vcsel.check vcsel.incidence=1 proj itmax=30 maxch=100.0 toler=0.01 photon.energy=0.8

einit=0.75 efinal=0.85 perturb

#check 结构反射率测试，

#vcsel.incidence 光入射方向 1代表从上向下入射

#einit、efinal 反射率测试的开始和结束能量，

#itmax 光子计算过程中的最大迭代次数，

#maxch 光子密度最大相对变化

#perturb Helmholtz方程快速解

#proj 低于阈值时快速求解光子速率方程

#记录数据

log outf=vcselex01.log

#求解电压变化

solve prev

#previous 指定前面的解为初始近似

solve vstep=0.05 name=anode vfinal=0.9

save outf=vcselex01_0.str

solve vsetp=0.05 name=anode vfinal=1.0

save outf=vcselex01_0.str

vcsel ^proj tauss=0.01

solve vstep=0.05 name=anode vfinal=1.2

save outf=vcselex01_2.str

solve vstep=0.05 name=anode vfinal=3

save outf=vcselex01_3.str

tonyplot vcselex01.log -set vcselex01_0.set

tonyplot vcselex01_3.str -set vcselex01_1.set

quit

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