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Intégration TCAD

QE-to-TCAD exporte des propriétés matériaux dans un format JSON directement exploitable par les simulateurs de dispositifs.

Simulateurs cibles​

SimulateurFormatUsage
Sentaurus Device (Synopsys)JSON / tables matériauImport propriétés diélectriques et transport
Silvaco ATLASJSONBase de données matériau
DEVSIM*_device_bridge.jsonValidation 1D open-source

Export JSON standard​

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)

Champs clés pour TCAD :

  • bandgap_ev, dielectric_constant
  • hole_effective_mass, electron_effective_mass
  • nc_cm3, nv_cm3 (densités effectives de bande)
  • epsilon_static, plasma_frequency_eV, epsr_x/y/z (optique)

Bridge DEVSIM​

Le module devsim_bridge.py convertit le JSON électronique en paramètres pour DEVSIM :

from devsim_bridge import DeviceSimulator

sim = DeviceSimulator("parsed_data/Si_device_bridge.json")
sim.run_diode()

Validation diode / transistor (recommandé)​

qe-tcad SiGe diode
qe-tcad SiGe transistor

Scripts avancés (dépôt source)​

python3 plot_complet.py parsed_data/SiGe.json diode
# Sortie: validation_diode_SiGe.png

python3 plot_complet.py parsed_data/SiGe.json transistor
# Sortie: validation_transistor_SiGe.png

Les modes diode et transistor partagent le même point d'entrée mais avec maillages, dopages et tensions adaptés.

Benchmark SRH​

Test de recombinaison Shockley-Read-Hall sur une diode :

python3 test_srh_diode.py
# Sortie: test_srh_result.png

Analyse C(V)​

python3 devsim_cv_ac.py

Workflow recommandé​

Voir aussi​