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Utilisation

Ce guide présente les cas d'usage courants de QE-to-TCAD.

Workflow complet (PyPI)​

pip install 'qe-to-tcad[tcad]'

Exportez ensuite votre clé Materials Project (voir Installation), puis :

qe-bridge SiGe          # 1. Calcul + export JSON
qe-plot SiGe            # 2. Tracer ε(ω)
qe-tcad SiGe diode      # 3a. Validation diode
qe-tcad SiGe transistor # 3b. Validation transistor

Lancer le pipeline complet​

La commande principale est qe-bridge :

# Syntaxe
qe-bridge <formule_chimique>

# Exemples
qe-bridge C      # Carbone (diamant)
qe-bridge Si     # Silicium
qe-bridge Ge     # Germanium
qe-bridge SiGe   # Silicium-germanium

Équivalent en mode module :

python3 -m qe_to_tcad Si

Sortie attendue​

✓ Structure téléchargée: Diamond (Fd-3m)
✓ Pseudopotential: C_ONCV_PBE-1.0.upf
✓ Convergence SCF réussie
✓ Calculs NSCF réussis (1728 k-points)
✓ Epsilon extrait: epsilon_out/C_epsr.dat
✓ Figure PNG: plots/C_dielectric_dispersion.png

Répertoires de sortie​

DossierContenu
generated_inputs/Fichiers .in QE générés
epsilon_out/Résultats bruts epsilon.x
convergence_data/Traces JSON de convergence
parsed_data/JSON structurés pour TCAD
plots/Figures PNG 300 DPI

Visualiser la fonction diélectrique​

qe-plot SiGe
qe-plot C

Scripts avancés (dépôt source)​

Si vous travaillez depuis le dépôt cloné :

# Terminal (SSH-friendly)
python3 plotter.py epsilon_out/C_epsr.dat

# PNG haute résolution
python3 plotter.py epsilon_out/Si_epsr.dat --verbose
python3 plotter.py epsilon_out/Ge_epsr.dat --downsample 10

Courbes de convergence​

# Affichage terminal (dépôt source)
python3 plot_convergence_progressive.py convergence_data/C_convergence.json

# Génère aussi: plots/C_convergence_*.png

Export TCAD (JSON)​

from fetcher import MaterialAnalyzer

analyzer = MaterialAnalyzer("Si")
data = analyzer.export_for_tcad()

import json
with open("Si_for_TCAD.json", "w") as f:
    json.dump(data, f, indent=2)

Le JSON contient notamment :

{
  "material": "Si",
  "epsilon_static": 12.047,
  "plasma_frequency_eV": 15.342,
  "energy_eV": [0.001, 0.002, "..."],
  "epsr_x": ["..."],
  "epsr_y": ["..."],
  "epsr_z": ["..."]
}

Simulations TCAD (diode / transistor)​

qe-tcad SiGe diode
qe-tcad SiGe transistor

Scripts avancés (dépôt source)​

python3 plot_complet.py parsed_data/SiGe.json diode
python3 plot_complet.py parsed_data/SiGe.json transistor

Voir Intégration TCAD pour plus de détails.

Options avancées​

# Spécifier le chemin de pw.x
qe-bridge Si --pw /path/to/pw.x --nproc 4

# Mode léger (moins de k-points, pour tests)
python3 fetcher.py C --light_mode

Voir aussi​