如何計算半導體的光電生成速率

先上公式：

其中P是入射的光功率，η是量子效率（quantum yield），也叫量子產率、量子產額，其實就是一個光子能產生多少電子（假設電子和空穴一樣多，都是載子），h是普朗克常量6.62607004E-34 J/s，v是入射光頻，hv乘積就是光子能量，被P一除就是每秒光子數量，再乘量子效益，就是每秒載子數。W,L和D是半導體的寬，高和長。所以G就是單位體積的載子產生速率（carrier generation rate）。

怎么在軟件里面算這個值呢？公式里很多系數都需要手動添加定義，真正用到的仿出來的結果其實是P，就是我們給各光頻激勵，然后得到半導體的吸收功率。那是不是需要計算半導體結構的所有吸收功率和體積呢？其實不用那么復雜，利用power loss density/SAR監視器就可以了，P/WLD是功率密度，都算好了。所以方法就像計算人體的比吸收率一樣，只是人體不是太陽能板，我們曬太陽之后不產電~~~

所以唯一需要設置的是材料密度，把公式里面剩下的量加進去，量子效率、頻率、普朗克這三個，當然這個密度值已經不是材料實際密度了，是為了等效計算載子產生速率的修改值。而且和頻率有關了，不同頻率量子效率不同，我們就需要定義不同的密度值。

模型展示我們用自帶案例，之前用這個案例寫過光頻傳輸線仿真:

仿真實例016：光頻的傳輸線——反射率，透射率，吸收率仿真 

中間材料是光導體硅材料，這次我們把密度改掉，這里假設我們研究的頻率1.55um量子收益η為80%，然后THz量級e12也加上去，這里沒加頻率，等下我們在后處理里面加。

而四周的二氧化硅我們用小很多的量子效率，因為基本不導電：

然后監視器加個1.55um的功率損耗：

然后加個SAR后處理，選計算點SAR，定義激勵功率，比如1mW，就是光信號的功率。

最后用后處理再加上頻率和SAR，頻率單位也是THz，單位可改成1/m^3/s，就是單位體積單位時間內產生的電子數。

然后開始仿真就行了，這些后處理都是可以提前定義，然后仿真直接拿結果的，結果也是可以數據導出。