DEVICE: laser 구조에 3D 시물레이션 문제로 질문드립니다.


#1

안녕하세요. lumerical을 사용하는 user입니다.

DEVICE Charge Transport Solver 3D 시물레이션 오류에 대하여 질문있습니다. 아래 그림 (파일) 구조와 같이, 양쪽에 있는 전극을 통해 carrier를 주입하고 싶습니다. 2D 시물레이션 (2D x-normal, y-normal, z-normal) 은 오류 없이 모든 결과값이 잘 도출됩니다.
하지만 3D 시물레이션으로 하였을때, 아래 그림과 같은 오류가 계속해서 발생합니다. 이에 "charge"의 "mesh"에서 "Global Mesh Constrains"를 min 값 0.001~0.01 (um) max 값 1~10(um)변화를 시켜도 보았으며, "max refine steps"를 100000 (기본값을 5배) 까지 올라보았으며, "advanced options"에 "geometry algorithm"을 algorithm2로 바꾸어도 보았으나, 해결되지 않았습니다.
어떻게 오류를 해결 할 수 있을까요? 아래 파일을 첨부드립니다.

전체적으로 laser구조이며, 가운데 얅은 cavity (빛이 방출되는 곳) 와 cavity 양 옆에 air로 구성된 mirror를 달아서 빛을 가두는 구조입니다 (GDS파일). 각 mirror의 바깥쪽에 전극을 달아 이구조로 통해서 carrier를 주입하고 싶습니다.
결론적으로 얻고 싶은 것은 VI그래프 (전압에 따라 (0.1~0.7V) 변하는 전류)입니다.


DEVICE: laser 구조에 2D 시물레이션 문제로 질문드립니다. (error: process exited without calling finalize)
#2

안녕하세요, @sonbongkwon

첨부하신 파일에서 3d 시뮬레이션 시 문제가 발생하는 것은, 전체적으로 시뮬레이션 영역이 큰데다 복잡한 구조를 포함하고 있어서, solver 가 mesh 를 생성하는 데 어려움이 있기때문입니다. 시뮬레이션 파일을 실행하고 메모리의 소모 정도를 살펴보면 지속적으로 메모리를 차지하는 것으로 보아 현 상태로는 제대로 mesh 를 생성할 수 없을 것으로 보여집니다.
따라서, 시뮬레이션의 영역을 줄이고 시뮬레이션에 꼭 필요한 구조물만을 남겨둠으로써 전체적으로 시뮬레이션을 단순화/간소화 시키는 방법을 찾아보는 것이 바람직하다 볼 수 있습니다.

  • 좌우의 grating 구조물은 그 크기도 크고, 모양도 상당히 복잡한데, 사실 이 영역은 charge solver 의 결과에 크게 영향을 주지 않으므로 무시를 해도 무방하리라 생각합니다. 그 이유는 grating 을 포함한 doping 영역에서 그 doping level 이 높아서 potential 의 변화는 무시할 정도라고 볼 수 있기 때문입니다. 따라서, 실제 시뮬레이션에서 grating 부분은 disable 을 하고, emitter 와 base 를 중앙부쪽으로 좀 더 가져와서 시뮬레이션 영역을 줄이더라도 시뮬레이션 결과에는 큰 차이가 없으리라 생각됩니다.

  • 이 시뮬레이션에서 가장 중요한 영역은 중앙부의 좁은 channel 이므로, 주변의 etching 된 영역에 해당하는 두 polygon 영역은 시뮬레이션에 모두 포함시킬 필요가 없어 보입니다. 따라서’CHARGE’ 의 y span 을 줄여서 시뮬레이션 영역을 추가로 줄여주어도 될 듯 합니다.

위의 내용을 바탕으로 하여 수정한 파일 [EGL_originer_modified.fsp]을 첨부합니다.

이와는 별개로 ‘N_type_e+20’ 개체의 dopant type 이 ‘p’ type 으로 잘못 설정이 되어 있어서 이를 ‘n’ type 으로 바꾸어 주었습니다.