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Contents
xviii Sentaurus™ Device User Guide
I-2013.12
Specifying Time Dependency for Transient Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
Solving the Optical Problem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
Specifying the Optical Solver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
Transfer Matrix Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
Finite-Difference Time-Domain Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
Raytracing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
Beam Propagation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
Loading Solution of Optical Problem from File. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
Optical Beam Absorption Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
Setting the Excitation Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
Illumination Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
Choosing Refractive Index Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
Extracting the Layer Stack. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
Controlling Computation of Optical Problem in Solve Section . . . . . . . . . . . . . . . . 521
Parameter Ramping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
Complex Refractive Index Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
Physical Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
Wavelength Dependency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
Temperature Dependency. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
Carrier Dependency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
Gain Dependency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
Using Complex Refractive Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528
Complex Refractive Index Model Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
C++ Application Programming Interface (API). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
Shared Object Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
Command File of Sentaurus Device. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
Raytracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
Raytracer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
Ray Photon Absorption and Optical Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
Using the Raytracer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
Terminating Raytracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
Monte Carlo Raytracing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
Multithreading for Raytracer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545
Compact Memory Model for Raytracer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
Window of Starting Rays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
Rectangular Window of Rays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
User-Defined Window of Rays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
Distribution Window of Rays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
Boundary Condition for Raytracing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
Fresnel Boundary Condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550
Constant Reflectivity and Transmittivity Boundary Condition . . . . . . . . . . . . . . 551