製品情報Setfos(semiconducting emissive thin film optics simulator)とは？

setfosは、有機デバイスの光学・電気特性を包括的に解析することができるシミュレーションソフトウェアです。
現在、有機EL・有機太陽電池の発光・光吸収などの光学特性や、I-V特性などの電気特性に関する研究・開発の支援ツールとして多くの方にご利用いただいております。また、デバイス特性や実験データの比較検証を手助けする解析機能が充実しており、製品開発の期間短縮にも貢献します。
ソフトウェアは、以下3つのモジュールで構成されています。

Emissionモジュール：発光モデルの解析
光電子薄膜の反射率・輝度・色度・電磁場強度分布・光取り出し効率などの光学特性を算出
Drift-diffusionモジュール：電気モデルの解析
有機半導体デバイスの電荷分布やI-V特性、発光層内部の発光分布、過渡および安定状態の電位などをプロット
Absorptionモジュール：光の浸透・吸収の解析
光を吸収して電気に変換する太陽電池の解析に利用

Emission モジュール

Emissonモジュールの光学シミュレーションは転送行列法をベースに計算します。また、光取り出し効率の計算には、”モード解析”機能が有効です。空気や基板、薄膜、金属電極など、それぞれの層に閉じ込められる光量を計算します。この機能では金属電極付近のダイポールの振る舞い(寿命)を考慮できることが大きな特長です。
Drift-Diffusionモジュールで算出した励起子分布からEmissionモジュールの発光分布を求めてシミュレーションすることで、電気から光までの物理現象を包括的に解析することも可能です。

INPUT
膜構造(膜厚と複素屈折率)
発光スペクトル
発光位置
OUTPUT
発光スペクトル
配光分布
色度(CIExy)
光取り出し効率

膜厚を変化させた時の放射輝度
角度強度分布
(シミュレーション結果と実測比較)

Drift-Diffusionモジュール

電荷のドリフト-拡散モデルと励起子モデルを独自のソルバー機能で高速に解くことができます。
Drift-Diffusionモジュールで算出した励起子分布から発光層モジュールの発光分布を求め、Emissionモジュールでシミュレーションすることで、電気から光までの物理現象を包括的に解析することも可能です。

INPUT
膜構造(各層の膜厚)
電荷(HOMO、LUMO、移動度など)
励起子
(生成確率、拡散定数、発光消滅確率など)
電極の仕事関数
OUTPUT
過渡応答特性、I-V特性、
電荷分布、励起子分布

過渡応答特性
I - V特性
(シミュレーション結果と実測比較)

Absorption モジュール

Emissionモジュールで紹介した転送行列法を採用しています。光子の吸収量から最大短絡電流を見積もることができます。また、Drift-Diffusionモジュールと組み合わせることで、デバイス特性の電圧・電流特性や主要な特性値(短絡電流や開放電圧など)を求めることができます。

INPUT
膜構造(膜厚と複素屈折率)
入射光のスペクトル
入射光強度
OUTPUT
透過率、反射率、吸収率
デバイス内部の光強度分布
光子吸収分布
最大短絡電流

過渡応答特性
I - V特性
(シミュレーション結果と実測比較)

ユーザー様の声 使用しているロゴは各ユーザ様の商標および登録商標です。

KONARKA

KONARKA

"SETFOS is a fast and useful simulation tool for organic photovoltaic devices.
The inuitive simulator structure and interface, designed specifically for organic devices, implements some clever ideas and solutions which accelerate and simplify complete routine device simulations.
In particuar, the "Absorption" simulation module is an accurate, user-friendly, fast tool for thin film PV architectures."

[拙訳]
SETFOSはOPVデバイスのための高速で役に立つシミュレーションツールです。
特に有機デバイスのために設計された直感的なシミュレータ構造とインタフェースは、完全にルーティン化されたデバイスシミュレーションを簡素化/加速化し、すばらしいアイデアとソリューションを実現します。
特に、「吸収」シミュレーションモジュールは薄膜PVアーキテクチャのための正確でユーザーフレンドリーで高速なツールです。

Dr. Mauro Morana, Program Manager
Konarka Austria, Linz, Austria

A STAR　　Agency for Science, Technology and Research

A STAR "SETFOS is a very convenient tool to be used to predict the optical and electrical outcome from OLED and OPV devices. It also shows a physical insight of the charge transport properties in organic electronic system.
The user interface is friendly, and it is an ideal tool for optimization of organic device structures."

[拙訳]
SETFOSは、OLEDとOPVデバイスからの光学的/電気的な結果を予測するのに使用されるべき非常に便利なツールです。また、それは有機的な電子システムにおける電荷輸送特性の物理的洞察を示します。ユーザーインタフェースは使いやすいです。そして、有機デバイス構造の最適化のための理想的なツールです。

Dr. Ng Ging-Meng, Research Staff Member
Institute of Materials Research & Engineering (IMRE), A*STAR, Singapore

novaled

novaled "The SETFOS software is a fundamental optical simulation tool for the development of highly efficient OLED structures.
New features of this software like including several different emission zones are of major importance for developing efficient white light OLED structures containing more than one emitting material.
The flexibility, speed, and reliability of this software combined with its huge variety of simulation tools concerning various physical key quantities like angular dependence, color coordinates, or reflection spectra allow further improvement and basic insight of OLEDs."

[拙訳]
SETFOSソフトウェアは高効率なOLED構造の開発に欠かせない光学的シミュレーションツールです。
いくつかの異なった発光層の設定など、このソフトウェアの新機能は、1つ以上の発光材料を含む高効率な白色光OLED構造を開発するのに非常に重要です。
膨大で多様なシミュレーションツールを兼ね備えた、このソフトウェアの柔軟性、速度、および信頼性は、角度依存、色の座標、または反射スペクトルのような様々な物理的な主要な量について、OLEDの更なる改良と基本的な洞察を可能にします。

Dr. Jan Blochwitz-Nimoth, CTO Novaled AG, Dresden, Germany

DUPONT

DUPONT "SETFOS is an outstanding program for assisting in the development of OLED displays.
It provides the predictive capabilities, and physical insight into the optical performance that is needed to optimise your design.
It's a fast and powerful package that a user will immediately benefit from."

[拙訳]
SETFOSは、OLEDディスプレイの開発を助けるための傑出したプログラムです。
それはあなたの設計を最適化するために必要とされる光学性能を予見して物理的洞察を提供します。
SETFOSはユーザーがすぐに利益を得る、速くて強力なパッケージです。

Dr. Ian Parker, Materials Development Manager
DuPont Displays, Santa Barbara, USA

UC SANTA CRUZ

UC SANTA CRUZ "I have used SETFOS extensively to investigate the emission zone in polymer light-emitting diodes and electrochemical cells.
The speed, reliability, and flexibility of this software make it ideal for a wide range of applications, particularly in the optimization of device structures or in the fundamental research of device physics."

[拙訳]
私は、ポリマー発光ダイオードと電気化学セルの発光ゾーンを調査するのに幅広くSETFOSを使用しました。
このソフトウェアの速度、信頼性、および柔軟性によって、さまざまなアプリケーションを理想的にできます。
特に素子構造の最適化またはデバイス物理学の基礎研究においてです。

Dr. Janelle Leger, Univ. of California Santa Cruz, USA

解析事例

有機ELの光学シミュレーション
〜Optimusを用いたLightTools-setfos連携〜
資料ダウンロード(分野別資料＞有機EL関連)

波動光学で光の振る舞いを計算すべき有機EL層についてはsetfosで解析を行い、 幾何光学で取り扱いが可能な基板部分についてはLightToolsで解析を行います。
Optimusを利用する事で、setofos・LightToolsのモデルに対して包括的に最適化を行う事が可能です。
今回は、EL層の膜厚、基板内に含まれる拡散粒子の密度を最適化変数に指定し、最適化を行っています。

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