Modelagem de transistores de filmes finos orgânicos com o modelo de fonte virtual : uma avaliação comparativa

Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015.Este projeto avalia a aplicabilidade do modelo de fonte virtual mvs desenvolvido pelo MIT para a modelagem de transistores orgânicos de filmes finos ( OTFT’s) para simulações. Para tanto, foi implementado o modelo usando a linguagem Verilog-A no simulador de circuito Qucs (Quite Universal Circuit Simulator). Os parâmetros desse modelo têm uma clara interpretação física, como a velocidade de injeção de carga e a mobilidade efetiva, e o número de parâmetros é limitado. Isso torna o mvs altamente adaptável, um recurso promissor para modelar transistores fabricados em plataformas com constantes mudanças. Para avaliar a performance do modelo de fonte virtual, as características I versus V de um transistor de filmes finos serão reproduzidas e o resultado obtido será comparado a outros modelos, como UMEM e MOSFET level 1. Para todas as simulações, o Qucs foi usado.The present project evaluates the applicability of the Virtual Source Model MVS developed by MIT for the modeling of organic thin film transistors (OTFTs) for circuit simulation purposes. To this extent, a Verilog-A version of the model was implemented in a general circuit simulator (Quite Universal Circuit Simulator - Qucs). Model parameters in MVS have a clear physical interpretation, like injection velocity and effective mobility, and their number is limited. This makes the MVS highly adaptive, a promising feature for a model intended to be used to model transistors fabricated on emergent and rapidly changing technology platforms. To evaluate the performance of MVS, IV characteristics of OTFTs are fitted and the results are compared to fits obtained, employing different compact models, like UMEM and MOSFET level 1. Qucs was used for all simulations

Modelagem compacta para transistores orgânicos : uma abordagem comparativa

Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018.Neste trabalho, descrevemos o desenvolvimento de modelos compactos novos para transistores de filmes finos orgânicos (OTFTs). Combinamos conceitos básicos emprestados da literatura tópica sobre tecnologias de transistores de silício e orgânicos para derivar um conjunto de equações algébricas modificadas descrevendo as características de corrente-tensão em corrente contínua (CC) de OTFTs com resultados variáveis e com diferentes graus de satisfatoriedade. Como um procedimento elegante e robusto, sugerimos implementar o modelo durante a fase de desenvolvimento primeiro como modelo de interface gráfica definido por equações, EDD e, apenas no estágio final de desenvolvimento como código Verilog-A, uma linguagem de descrição de hardware para dispositivos analógicos. Como plataforma de desenvolvimento, o simulador de circuito aberto de código QUCS foi empregado, embora algumas versões do modelo também tenham sido implementadas como código MATLAB. Ao longo do presente trabalho, também comentamos sobre a adequação do QUCS ao fluxo de desenvolvimento sugerido para modelos compactos.In this work, we describe the development of novel compact models for organic thinfilm transistors (OTFTs). We combine basic concepts borrowed from the topical literature on both silicon and organic transistor technologies to derive a set of modified algebraic equations describing the DC current-voltage characteristics of OTFTs with different degrees of satisfaction. As an elegant and robust procedure, we suggest to implement the model during the development phase first as equation-defined graphical interface model, EDD, and only in the final development stage as Verilog-A code, a hardware description language for analog devices. As development platform the open source circuit simulator QUCS has been employed, although some model versions has been also implemented as MatLab code. Throughout the present work we also comment on the suitability of QUCS for the suggested development flow for compact models

Aplicação de um modelo e método de extração unificado (UMEM) para circuitos com transistores verticais de filmes finos orgânicos

Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2016.Para este projeto, inicialmente, a implementação do UMEM é transferida do MATHCAD para o MATLAB, uma plataforma mais conhecida e difundida. Em seguida, o código é aprimorado, com o propósito de otimizar seu uso e torná-lo mais genérico para OTFTs em geral. Essas modificações incluem o desenvolvimento de um algorítimo a partir de algumas recomendações fornecidas pelo código no MATHCAD, assim como a otimização dos parâmetros ajustáveis do modelo. Com a adoção de duas formas de obtê-los, algumas obervações são feitas em relação as limitações impostas pelo número de medidas necessárias das curvas experimentais. Na próxima seção do projeto, a implementação do modelo em Verilog A (QUCS) é modificada, a fim de compatibilizar o uso do UMEM nas duas plataformas (MATLAB e QUCS) e usá-lo em um simulador de circuitos. Em seguida, um estudo de caso é realizado (aplicação do UMEM à um VOTFT), para o qual o dispositivo é simulado em quatro topologias de amplificadores inversores. Nesse estágio do projeto, é observado que o número de medidas das curvas experimentais afeta as características estática de transferência. Por fim, algumas recomendações são feitas em relação a obtenção das curvas experimentais, aplicação do UMEM à um transistor tipo N, estudo de casos em AC e associação do método de extração do UMEM à outros modelos da literatura.In this project, initially, the UMEM implementation is transferred from MATHCAD to MATLAB, a well known and widespread platform. Hence, the code is improved, in order to optimize its usage and make it applicable for OTFTs in general. These changes include the development of an algorithm based on some recommendations provided by the code in MATHCAD, as well as an optimization of the model adjustable parameters. Along with the adoption of two methods, some observations are made regarding limitations imposed by the number of measurements from experimental curves. In the project following section, the model implementation in Verilog A (QUCS) is modified in order to make both platforms (MATLAB and QUCS) achieve the same results (output and transfer curves), therefore, extracted parameters can be used in circuit simulations. Then, a case study is performed (UMEM applied to a VOTFT), for which the device is simulated in four inverting amplifier topologies. In that stage, it is observed that the number of measurements from experimental curves also affects voltage transfer characteristics. Finally, some recommendations are made with respect to experimental curves, extraction of N type transistor parameters, AC case studies and addition of UMEM extraction method to other models in the literature