GNU Archimedes
आर्किमिडीज एक टीसीएडी पैकेज है जिसका उपयोग इंजीनियरों द्वारा सबमाइक्रॉन और मेसोस्कोपिक अर्धचालक उपकरणों को डिजाइन और अनुकरण करने के लिए किया जाता है। आर्किमिडीज एक मुक्त सॉफ्टवेयर है और इस प्रकार इसे जी. पी. एल. के तहत प्रतिलिपि, संशोधित और पुनर्वितरित किया जा सकता है। आर्किमिडीज एन्सेम्बल मोंटे कार्लो विधि का उपयोग करता है और सिलिकॉन ऑक्साइड के साथ सिलिकॉन, जर्मेनियम, GaAs, InSb, AlSb, AlAs, AlxInxSb, AlxIn (1-x) Sb, ALP, AlSb, GaP, GaSb, InP और उनके यौगिकों (III-V अर्धचालक सामग्री) में इलेक्ट्रॉनों और भारी छेदों के लिए भौतिकी प्रभावों और परिवहन का अनुकरण करने में सक्षम है। प्रयुक्त और/या स्व-सुसंगत विद्युतस्थैतिक और चुंबकीय क्षेत्रों को पॉइसन और फैराडे समीकरणों के साथ नियंत्रित किया जाता है। जीएनयू परियोजना ने मई, 2012 में घोषणा की है कि सॉफ्टवेयर पैकेज एनियास को आर्किमिडीज़ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा, जिससे यह मोंटे कार्लो अर्धचालक उपकरणों के अनुकरण के लिए जीएनयू पैकेज बन जाएगा। परिचय आर्किमिडीज अर्धचालक उपकरण सिमुलेशन के लिए जीएनयू पैकेज है जिसे पहली बार 2005 में जीपीएल के तहत जारी किया गया था। यह जीन मिशेल सेलियर द्वारा बनाया गया है, जो तब से, परियोजना के नेता और मुख्य विकासकर्ता हैं। यह एक मुफ्त सॉफ्टवेयर है और इस प्रकार इसे जी. पी. एल. के तहत प्रतिलिपि, संशोधित और पुनर्वितरित किया जा सकता है। आर्किमिडीज टीसीएडी सॉफ्टवेयर के प्रसिद्ध परिवार से ताल्लुक रखते हैं। तकनीकी रूप से प्रासंगिक उत्पादों के विकास में सहायता के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण। विशेष रूप से, यह पैकेज इंजीनियरों को सबमाइक्रॉन और मेसोस्कोपिक अर्धचालक उपकरणों को डिजाइन करने और अनुकरण करने में सहायता करता है। अगले भविष्य के संस्करण में आर्किमिडीज विग्नर मोंटे कार्लो औपचारिकता का उपयोग करके नैनोडिवाइस का अनुकरण करने में भी सक्षम होंगे (एक प्रयोगात्मक रिलीज यहां पाई जा सकती है)। आज आर्किमिडीज का उपयोग कई बड़ी कंपनियों में अनुकरण और उत्पादन उद्देश्यों के लिए किया जाता है। आर्किमिडीज़ शिक्षण उद्देश्यों के लिए भी उपयोगी है क्योंकि हर कोई स्रोतों तक पहुँच सकता है, उन्हें संशोधित कर सकता है और उनका परीक्षण कर सकता है। आज, इसका उपयोग दुनिया भर के सैकड़ों विश्वविद्यालयों में पाठ्यक्रमों को पढ़ाने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, छात्रों के लिए विकसित एक सरलीकृत संस्करण, nanoHUB.org पर उपलब्ध है। एन्सेम्बल मोंटे कार्लो विधि वह विधि है जिसका उपयोग आर्किमिडीज़ किसी उपकरण के व्यवहार का अनुकरण और भविष्यवाणी करने के लिए करते हैं। मोंटे कार्लो बहुत स्थिर और विश्वसनीय होने के कारण, आर्किमिडीज का उपयोग किसी उपकरण की विशेषताओं को जानने के लिए किया जा सकता है, इससे पहले कि यह अंतिम बनाया जाए। एक उपकरण की भौतिकी और ज्यामिति को केवल एक लिपि द्वारा वर्णित किया जाता है, जो इस अर्थ में, आर्किमिडीज़ को काफी सामान्य अर्धचालक उपकरणों के अनुकरण के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बनाता है। आर्किमिडीज सिलिकॉन, जर्मेनियम, GaAs, InSb, AlSb, AlAs, AlxInxSb, AlxIn (1-x) Sb, ALP, AlSb, GaP, GaSb, InP और उनके यौगिकों (III-V अर्धचालक सामग्री) में इलेक्ट्रॉनों और भारी छेदों के लिए बहुत सारे भौतिकी प्रभावों और परिवहन का अनुकरण करने में सक्षम है। यह विषम संरचनाओं से निपटने में भी सक्षम है। बोल्ट्जमैन परिवहन समीकरण अर्धचालकों में परिवहन के विश्लेषण में उपयोग किया जाने वाला मुख्य उपकरण बोल्ट्जमैन परिवहन समीकरण मॉडल रहा है। बीटीई समीकरण इस प्रकार दिया गया हैः वितरण फलन, एफ, एक आयामहीन फलन है जिसका उपयोग रुचि के सभी अवलोकनों को निकालने के लिए किया जाता है और वास्तविक और के-स्पेस दोनों में इलेक्ट्रॉन वितरण का पूरा चित्रण देता है। इसके अलावा, यह भौतिक रूप से स्थिति r और समय t पर ऊर्जा k के कण कब्जे की संभावना का प्रतिनिधित्व करता है। इसके अलावा, सात-आयामी समाकलन-विभेदक समीकरण (चरण स्थान में छह आयाम और समय में एक) होने के कारण बीटीई का समाधान बोझिल है और इसे बहुत विशेष प्रतिबंधों के तहत बंद विश्लेषणात्मक रूप में हल किया जा सकता है। संख्यात्मक रूप से, बीटीई के समाधान का उपयोग या तो एक निर्धारक विधि या एक यादृच्छिक विधि का उपयोग करके किया जाता है। निर्धारक विधि समाधान एक ग्रिड-आधारित संख्यात्मक विधि पर आधारित है जैसे कि गोलाकार हार्मोनिक्स दृष्टिकोण, जबकि मोंटे कार्लो बीटीई को हल करने के लिए उपयोग किया जाने वाला यादृच्छिक दृष्टिकोण है। मोंटे कार्लो विधि अर्धशास्त्रीय मोंटे कार्लो विधि एक सांख्यिकीय विधि है जिसका उपयोग बोल्ट्ज़मैन परिवहन समीकरण का सटीक समाधान देने के लिए किया जाता है जिसमें जटिल बैंड संरचना और प्रकीर्णन प्रक्रियाएं शामिल हैं। यह दृष्टिकोण अर्धशास्त्रीय है क्योंकि प्रकीर्णन तंत्र को फर्मी के सुनहरे नियम का उपयोग करके क्वांटम यांत्रिक रूप से माना जाता है, जबकि प्रकीर्णन घटनाओं के बीच परिवहन को शास्त्रीय कण धारणा का उपयोग करके माना जाता है। मोंटे कार्लो मॉडल सार में प्रत्येक मुक्त उड़ान में कण प्रक्षेपवक्र को ट्रैक करता है और एक संबंधित प्रकीर्णन तंत्र को यादृच्छिक रूप से चुनता है। अर्धशास्त्रीय मोंटे कार्लो के दो बड़े फायदे हैं प्रकीर्णन के संदर्भ में विभिन्न विशिष्ट प्रकीर्णन तंत्रों का सटीक क्वांटम यांत्रिक उपचार प्रदान करने की इसकी क्षमता, और ऊर्जा या के-स्पेस में वाहक वितरण के रूप के बारे में धारणा का अभाव। एक इलेक्ट्रॉन की गति का वर्णन करने वाला अर्धशास्त्रीय समीकरण वह है जहाँ F विद्युत क्षेत्र है, E (k) ऊर्जा फैलाव संबंध है, और k संवेग तरंग सदिश है। उपरोक्त समीकरण को हल करने के लिए, किसी को बैंड संरचना (ई (के)) के बारे में मजबूत ज्ञान की आवश्यकता होती है। ई (के) संबंध वर्णन करता है कि कैसे कण उपकरण के अंदर चलता है, परिवहन के लिए आवश्यक उपयोगी जानकारी जैसे कि अवस्थाओं का घनत्व (डी. ओ. एस.) और कण वेग को दर्शाने के अलावा। अर्ध-अनुभवजन्य छद्म क्षमता विधि का उपयोग करके एक पूर्ण-बैंड ई (के) संबंध प्राप्त किया जा सकता है। स्क्रीनशॉट्स नोट्स संदर्भ बाहरी लिंक एक पूर्ण मैनुअल उपयोगकर्ता मैनुअल कंप्यूटर-एडेड इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर का मसौदा आर्किमिडीज़