Microvolt

это бесплатная программа для моделирования полупроводниковых приборов (диоды, солнечные батареи, транзисторы, и т.д.). Программа работает под UNIX и Windows. В будущем мы планируем создать параллельную MPI версию.

Принцип работы

Уравнение Пуассона и уравнения непрерывности для зарядов дискретизируются с помощью конечных разностей на 1D, 2D или 3D сетке. Можно одновременно использовать несколько сеток с разным разрешением. Архитектура кода легко расширяема и позволяет включать новые типы сеток.

Для решения системы дискретизованных уравнений используется многомерный метод Ньютона. Операции с матрицами могут выполняться с помощью PARDISO, LAPACK или других линейных солверов.

При моделировании солнечных батарей можно использовать распределение поглощения света, полученное с помощью независимого расчета (например, с помощью EMTL).

Применение

Программа была успешно использована для моделирования солнечных батарей различных геометрий (nanowires, textured thin films) на основе Si, GaAs, CdTe, и т. д. Ниже представлен лист избранных публикаций:

• A. Deinega, S. Eyderman, S. John, «Coupled optical and electrical modeling of solar cell based on conical pore silicon photonic crystals», J. Appl. Phys. 113, 224501 (2013) httpPDF
• A. Deinega, S. John, «Solar power conversion efficiency in modulated silicon nanowire photonic crystals», J. Appl. Phys. 112, 074327 (2012) httpPDF
• A. Deinega, S. John, «Finite difference discretization of semiconductor drift-diffusion equations for nanowire solar cells», Comp. Phys. Commun. 183, 2128 (2012) httpPDF