GNU Archimedes
ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಎಂಬುದು ಸಬ್ಮೈಕ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಮೆಸೊಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಅನುಕರಿಸಲು ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಬಳಸುವ ಟಿಸಿಎಡಿ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಆಗಿದೆ. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಉಚಿತ ತಂತ್ರಾಂಶವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಜಿಪಿಎಲ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನಕಲಿಸಬಹುದು, ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮರುಹಂಚಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಎನ್ಸೆಂಬಲ್ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಜೊತೆಗೆ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್, GaAs, InSb, AlSb, AlAs, AlxInxSb, AlxIn (1-x) Sb, ALP, AlSb, GaP, GaSb, InP ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ (III-V ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಭಾರೀ ರಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಅನ್ವಯಿಕ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸ್ವಯಂ-ಸ್ಥಿರವಾದ ಸ್ಥಿರವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಪಾಯ್ಸನ್ ಮತ್ತು ಫ್ಯಾರಡೆ ಸಮೀಕರಣಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಇದನ್ನು ಗ್ನೂ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಏನಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಆರ್ಕಿಮೆಡಿಸ್ನಿಂದ ಬದಲಿಸಲಾಗುವುದು ಎಂದು ಗ್ನೂ ಯೋಜನೆಯು ಮೇ, 2012 ರಲ್ಲಿ ಘೋಷಿಸಿದೆ. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಎಂಬುದು ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳಿಗಾಗಿ 2005ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಜಿ. ಪಿ. ಎಲ್. ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಜಿ. ಎನ್. ಯು ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಆಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಜೀನ್ ಮೈಕೆಲ್ ಸೆಲ್ಲಿಯರ್ ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಅವರು ಅಂದಿನಿಂದ, ಯೋಜನೆಯ ನಾಯಕ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ಅಭಿವರ್ಧಕರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ಉಚಿತ ತಂತ್ರಾಂಶವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಜಿಪಿಎಲ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ನಕಲಿಸಬಹುದು, ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಮರುಹಂಚಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಟಿಸಿಎಡಿ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ನ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಕುಟುಂಬಕ್ಕೆ ಸೇರಿದವನು, ಅಂದರೆ. ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಸೂಕ್ತವಾದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಉಪಕರಣಗಳು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಈ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಸಬ್ ಮೈಕ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಮೆಸೊಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಅನುಕರಿಸಲು ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳಿಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮುಂದಿನ ಭವಿಷ್ಯದ ಆವೃತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ವಿಗ್ನರ್ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ಔಪಚಾರಿಕತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನ್ಯಾನೊ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ (ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು). ಇಂದು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಅನ್ನು ಹಲವಾರು ದೊಡ್ಡ ಕಂಪನಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬರೂ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು, ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು ಎಂಬ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಬೋಧನಾ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗೂ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಇಂದು, ಇದನ್ನು ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತ ಹಲವಾರು ನೂರಾರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಬೋಧನಾ ಕೋರ್ಸ್ಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಿಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಸರಳೀಕೃತ ಆವೃತ್ತಿಯು nanoHUB.org ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಎನ್ಸೆಂಬಲ್ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ವಿಧಾನವು ಒಂದು ಸಾಧನದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ಊಹಿಸಲು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಬಳಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ಬಹಳ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಕೊನೆಯದನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಮೊದಲೇ ಸಾಧನದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಒಂದು ಸಾಧನದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ಸರಳವಾಗಿ ಒಂದು ಲಿಪಿಯಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಈ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ, ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ ಅನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ ಅನುಕರಣೆಗೆ ಪ್ರಬಲ ಸಾಧನವನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಮ್, GaAs, InSb, AlSb, ALAS, AlxInxSb, AlxIn (1-x) Sb, ALP, AlSb, GaP, GaSb, InP ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು (III-V ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳು), ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಅನ್ವಯಿಕ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸ್ವಯಂ-ಸ್ಥಿರವಾದ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಪಾಯ್ಸನ್ ಮತ್ತು ಫ್ಯಾರಡೆ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಭಾರೀ ರಂಧ್ರಗಳಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಆರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್ಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳನ್ನು ಸಹ ನಿಭಾಯಿಸಬಲ್ಲದು. ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸಾರಿಗೆ ಸಮೀಕರಣದ ಮಾದರಿಯು ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿನ ಸಾರಿಗೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮುಖ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಬಿ. ಟಿ. ಇ. ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಹೀಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆಃ ವಿತರಣಾ ಕಾರ್ಯ, ಎಫ್, ಒಂದು ಆಯಾಮರಹಿತ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಆಸಕ್ತಿಯ ಎಲ್ಲಾ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೈಜ ಮತ್ತು ಕೆ-ಸ್ಪೇಸ್ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿತರಣೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಇದು ಭೌತಿಕವಾಗಿ r ಸ್ಥಾನ ಮತ್ತು t ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ k ಕಣಗಳ ಆಕ್ರಮಣದ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಏಳು ಆಯಾಮದ ಸಮಗ್ರ-ಭೇದಾತ್ಮಕ ಸಮೀಕರಣವಾಗಿರುವುದರಿಂದ (ಹಂತದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಆರು ಆಯಾಮಗಳು ಮತ್ತು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು) ಬಿ. ಟಿ. ಇ. ಗೆ ಪರಿಹಾರವು ತೊಡಕಿನದ್ದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಹಳ ವಿಶೇಷ ನಿರ್ಬಂಧಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಿದ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು. ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ, ಬಿ. ಟಿ. ಇ. ಗೆ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕ ವಿಧಾನ ಅಥವಾ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ಣಾಯಕ ವಿಧಾನದ ಪರಿಹಾರವು ಗೋಳಾಕಾರದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ವಿಧಾನದಂತಹ ಗ್ರಿಡ್-ಆಧಾರಿತ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ಎಂಬುದು ಬಿ. ಟಿ. ಇ. ಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ವಿಧಾನವು ಅರೆಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ವಿಧಾನವು ಸಂಕೀರ್ಣ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಚದುರುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸಾರಿಗೆ ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ನಿಖರವಾದ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ನೀಡಲು ಬಳಸುವ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಅರೆಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಫೆರ್ಮಿಯ ಸುವರ್ಣ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಘಟನೆಗಳ ನಡುವಿನ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಕಣ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊ ಮಾದರಿಯು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ಮುಕ್ತ ಹಾರಾಟದಲ್ಲಿ ಕಣಗಳ ಪಥವನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅರೆಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಮಾಂಟೆ ಕಾರ್ಲೊದ ಎರಡು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಯೋಜನಗಳೆಂದರೆ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಪರಿಭಾಷೆಯೊಳಗೆ ವಿವಿಧ ವಿಭಿನ್ನ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ನಿಖರವಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಕೆ-ಜಾಗದಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ವಿತರಣೆಯ ರೂಪದ ಬಗ್ಗೆ ಊಹೆಯ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಅರೆಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಸಮೀಕರಣವು ಅಲ್ಲಿ F ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ, E (k) ಎಂಬುದು ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಸರಣ ಸಂಬಂಧ, ಮತ್ತು k ಎಂಬುದು ಆವೇಗದ ತರಂಗ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ. ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು, ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯ (ಇ (ಕೆ)) ಬಗ್ಗೆ ಬಲವಾದ ಜ್ಞಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಇ (ಕೆ) ಸಂಬಂಧವು ಸಾಧನದೊಳಗೆ ಕಣವು ಹೇಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಡಿಓಎಸ್) ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ವೇಗದಂತಹ ಸಾರಿಗೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಉಪಯುಕ್ತ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಅರೆ-ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೂಡೊಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪೂರ್ಣ-ಬ್ಯಾಂಡ್ ಇ (ಕೆ) ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಸ್ಕ್ರೀನ್ಶಾಟ್ಗಳು ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣ ಕೈಪಿಡಿ ಬಳಕೆದಾರರ ಕೈಪಿಡಿ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್-ಏಡೆಡ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಆರ್ಕಿಮೆಡಿಸ್ನ ಕರಡು