브랜든의 반도체 시뮬레이터

Brandon's semiconductor simulator는 반도체 소자의 시뮬레이션 및 시각화를 위한 교육용 도구입니다. 직관적이고 사용하기 쉬운 인터페이스를 통해 사용자는 몇 번의 브러시 스트로크만으로 회로와 장치를 그릴 수 있습니다. 전자기학과 확산-드리프트 방정식을 모두 통합한 완전한 상호작용의 사실적인 시뮬레이션입니다. 다양한 시각화 옵션을 제공하며, 소프트웨어에는 전기 회로, 다이오드, 트랜지스터 및 거의 모든 종류의 반도체 장치에 대한 수제 데모가 포함되어 있습니다. Steam 버전은 클라우드 및 워크샵 통합과 함께 업적 기능을 제공합니다.

주요 기능:

• 상호작용 회로 그리기

• 전자기장 및 전하 운반체 시각화

• 다양한 재료 (금속, 반도체, 유전체 등)

• Steam 클라우드 및 워크샵을 통한 저장 파일 공유

물리 기능:

시뮬레이션은 2차원 그리드에서 실행되며, 2D 맥스웰 방정식을 계산하는 솔버를 사용합니다. 이는 전기장이 디스플레이와 동일한 평면에 놓이는 반면, 자기장은 수직임을 의미합니다. 또한, 전자와 정공이라는 두 가지 유형의 전하 운반체가 전기적 및 화학적 힘을 경험합니다. 시뮬레이션은 맥스웰 방정식과 드리프트-확산 방정식을 이산화하여 얻은 FDTD(유한 차분 시간 영역) 방식을 사용합니다. 최종 시뮬레이션은 다음과 같은 반도체 및 반도체 장치의 많은 중요한 특성을 시연할 수 있습니다:

• PN 접합

• 금속-반도체 접합

• 열전 효과

• 접촉 전위

• 이종 접합

• 일반적인 반도체 장치 시뮬레이션 (예: BJT, MOSFET, JFET, 다이오드 등)

버전 2.0부터 시뮬레이션은 다음을 지원합니다:

• 속도 포화

• 복사, 트랩 보조, Auger 재결합

• 사용자 정의 재료

이것은 왜 존재하나요?

저는 반도체가 어떻게 작동하는지에 대해 더 깊이 이해하고 싶어서 이 시뮬레이터를 만들었습니다. 고급 물리학 주제를 보여주는 좋은 시뮬레이션이 부족하다는 경험을 했습니다. 교육용 물리학 시뮬레이션은 분명 많이 존재하지만, 교육 수준이 낮거나 사용자가 시스템과 상호작용할 수 있는 방식이 매우 제한적입니다. 제 시뮬레이션이 이 간극을 메우는 데 성공하기를 바랍니다.