پروژه های چند فیزیکه
پروژه های الکترومغناطیس
پروژه های مهندسی شیمی
پروژه های سیالات و انتقال حرارت
پروژه های مکانیک سازه و اکوستیک
پروژه های تعامل با نرم افزارهای دیگر
- (۶۸پروژه) کل پروژه ها
- (۶پروژه) ماژول طراحی
- (۴۲پروژه) ماژول ورودی CAD
- (۲پروژه) ماژول ورودی ECAD
- (۱پروژه) ارتباط زنده برای اتوکد
- (۱پروژه) ارتباط زنده برای پیتیسی کرئو
- (۳پروژه) ارتباط زنده برای اینونتور
- (۱پروژه) ارتباط زنده برای متلب
- (۳پروژه) ارتباط زنده برای پی تی سی پرو اینجینیر
- (۳پروژه) ارتباط زنده برای سالید اج
- (۶پروژه) ارتباط زنده برای سالیدورک
تحلیل گذرای درایور بلندگو با پارامترهای سیگنال بزرگ غیرخطی – Lumped Loudspeaker Driver Transient Analysis with Nonlinear Large-Signal Parameters
این مدل نشان می‌دهد که چگونه می‌توان رفتار غیرخطی (سیگنال بزرگ) اجزای توده‌ای خاص را در یک تحلیل بلندگوی ساده‌شده گنجاند. سیستم مکانیکی و الکتریکی با استفاده از یک مدار الکتریکی معادل مدل سازی شده است. CMS(x) با انطباق سیگنال بزرگ و ضریب نیرو BL(x) در اینجا توابع غیرخطی محل بلندگو هستند. علاوه بر این، میرایی مکانیکی RMS(v) تابعی از سرعت بلندگو است. اثرات غیر خطی مرتبط با انطباق و فاکتور BL به ویژه در فرکانس‌های پایین‌تر مهم است. این همان جایی است که رویکرد مدل‌سازی یکپارچه کاربرد اصلی خود را دارد
سنسور پارکینگ اولتراسونیک – Ultrasonic Car Parking Sensor
این آموزش از یک مدل دوبعدی یک پمپ میکروسیال با هدایت صوتی استفاده می کند. پمپ میکروسیال آکوستیک توسط جریان صوتی که از لبه های تیز در کانال میکروسیال نشات می گیرد هدایت می شود. این یک جریان در اطراف یک حلقه کانال میکروسیال بسته را هدایت می کند.
بهینه سازی شکل یک شاخ بلندگوی مستطیلی به صورت سه بعدی – Shape Optimization of a Rectangular Loudspeaker Horn in 3D
این مدل نحوه استفاده از ویژگی Control Function را برای انجام بهینه‌سازی شکل روی یک شاخ مستطیلی برای بهبود پاسخ محوری نشان می‌دهد. نتایج طراحی اولیه از طریق مجموعه داده فیلتر به یک جزء جدید صادر می شود. علاوه بر این، پاسخ فضایی خارج از محور با استفاده از ویژگی‌های بهینه‌سازی شکل مرز شکل آزاد و تبدیل بهبود می‌یابد.
اسپیکر پیزوالکتریک MEMS – Piezoelectric MEMS Speaker
این مدل یک بلندگوی سیستم میکروالکترومکانیکی پیزوالکتریک (MEMS) را تحلیل می‌کند. این بلندگو که از چهار غشای مثلثی تشکیل شده است، از لایه ای از ماده سرب زیرکونات تیتانات (PZT) با دو الکترود در بالای لایه سیلیکونی به عنوان محرک استفاده می کند. غشاهای مثلثی با شکاف های باریکی از هوا جدا می شوند که امکان انحراف بیشتر غشا را فراهم می کند. تلفات ترموویسکوز در شکاف ها جریان هوا را محدود می کند، بنابراین به چهار محرک اجازه می دهد تا مانند یک غشاء واحد به صورت صوتی رفتار کنند.
هدفون روی گوش مصنوعی – Headphone on an Artificial Ear
هدفون‌ها به‌خوبی به گوش متصل می‌شوند، و بنابراین نمی‌توان حساسیت آنها را در تنظیمات میدان آزاد آکوستیک کلاسیک مورد استفاده برای بلندگوها اندازه‌گیری کرد. اندازه گیری نیاز به استفاده از سر و گوش مصنوعی برای نشان دادن دقیق شرایط استفاده دارد. این مدل اتصال یک هدفون دور به یک گوش مصنوعی عمومی را نشان می دهد. این مدل از رابط فیزیک امواج Poroelastic برای مدل سازی فوم استفاده می کند. مدل داخلی سوراخ دار داخلی برای نشان دادن سوراخ ها و مش ها در بدنه هدفون استفاده می شود. گوش مصنوعی به یک کانال گوش ساده متصل می شود و امپدانس درام گوش به طور خاص در نظر گرفته می شود. یک مدار الکتریکی معادل برای مدل سازی درایور در هدفون استفاده می شود.
تست غیر مخرب پرتو زاویه ای – Angle Beam Nondestructive Testing
واحدهای اولتراسونیک پرتو زاویه ای برای آزمایش غیر مخرب (NDT) اجسام جامد مانند لوله های فلزی استفاده می شوند. آنها به ویژه برای تشخیص عیوب در نواحی جوشکاری و اطراف آن، مانند منافذ، ترک‌های کوچک، عدم همجوشی و غیره مفید هستند. پرتو زاویه‌ای NDT اغلب در مواردی استفاده می‌شود
هیسترزیس ناشی از تله سطحی در FET نانوسیم InAs – تجزیه و تحلیل گرادیان چگالی – Surface-Trap-Induced Hysteresis in an InAs Nanowire FET — a Density-Gradient Analysis
این آموزش پسماند منحنی‌های رسانایی- گیت-ولتاژ (G-Vg) یک FET نانوسیم InAs را با استفاده از تئوری چگالی- گرادیان برای افزودن اثر محصور شدن کوانتومی به فرمول‌بندی رانش- انتشار معمولی، بدون افزایش زیاد هزینه های محاسباتی هیسترزیس توسط اثرات شارژ دینامیکی تله های رابط نیمه هادی-اکسید سریع و آهسته توزیع انرژی پیوسته و از هر دو نوع دهنده و گیرنده ایجاد می شود.
ترانزیستور اثر میدان آلی با دروازه الکترولیت – Electrolyte-Gated Organic Field-Effect Transistor
این مدل نحوه مدل‌سازی یک ترانزیستور اثر میدان آلی دردار الکترولیت را بر اساس یک مدل انتشار رانش عمومی نشان می‌دهد. این مدل از رابط معادله همرفت- انتشار پایدار و رابط الکترواستاتیک استفاده می کند. مشخصات ترانزیستور به تصویر کشیده می شود. تشکیل EDL ها در دستگاه شبیه سازی شده، ویژگی کلیدی EGOFET ها را نشان می دهد.
حل اتم هیدروژن – Solving the Hydrogen Atom
Trench-Gate IGBT 2D
در این نیمه اول از یک مثال دو قسمتی، یک مدل دوبعدی از یک IGBT دروازه ترانشه ساخته شده است که در نیمه دوم به سه بعدی گسترش خواهد یافت.
یک مدل مقاومت کلوین پل متقاطع برای استخراج مقاومت تماس خاص – A Cross-Bridge Kelvin Resistor Model for the Extraction of Specific Contact Resistivity
این نمونه معیار دو مدل از مقاومت کلوین پل متقاطع را می سازد که برای استخراج مقاومت تماس خاص استفاده می شود. مدل اول با استفاده از ویژگی مقاومت تماسی که در رابط نیمه هادی ساخته شده است، سیستم را به صورت سه بعدی شبیه سازی می کند. مدل دیگر یک تقریب ۲ بعدی از سیستم است که در مقاله مرجع توسعه یافته است، که با استفاده از یک رابط ریاضی PDE مرزی پیاده سازی شده است.
Trench-Gate IGBT 3D
در این نیمه دوم از یک مثال دو قسمتی، یک مدل سه بعدی از یک IGBT دروازه ترانشه با اکسترود کردن مدل دو بعدی از نیمه اول ساخته شده است. برخلاف مدل دوبعدی، اکنون می‌توان تابش‌های متناوب n+ و p+ را در جهت اکستروژن مانند دستگاه واقعی مرتب کرد. این ترتیب واقعی تر منجر به توافق کمی بهتر با داده های تجربی می شود. چگالی جریان کلکتور محاسبه شده به عنوان تابعی از ولتاژ کلکتور به خوبی با نتیجه منتشر شده مطابقت دارد.
شبیه‌سازی ۳ بعدی چگالی- گرادیان یک ماسفت نانوسیمی – ۳D Density-Gradient Simulation of a Nanowire MOSFET
این مدل سه بعدی ماسفت نانوسیمی از نظریه گرادیان چگالی استفاده می کند تا اثر محصور شدن کوانتومی را به فرمول بندی انتشار رانش معمولی، بدون نیاز به هزینه های محاسباتی بیش از حد بالا، اضافه کند.
یک نقطه کوانتومی سیلیکونی در یک میدان مغناطیسی یکنواخت- A Silicon Quantum Dot in a Uniform Magnetic Field
این مدل آموزشی معادله شرودینگر دو جزئی را برای حالت های ویژه یک نقطه کوانتومی سیلیکونی ساده در یک میدان مغناطیسی یکنواخت بر اساس مقاله Jock و همکارانش حل می کند.
روش k·p برای ساختار نواری Wurtzite GaN – k·p Method for Strained Wurtzite GaN Band Structure
این مدل معیار، ساختار باند ظرفیت یک کریستال بزرگ GaN wurtzite را محاسبه می‌کند، به عنوان یک آموزش برای کاربرانی که مایلند اجزای تابع موج چندگانه را با رابط معادله شرودینگر تنظیم کنند. این مدل از فرمول ارائه شده در مقاله مرجع توسط چوانگ و چانگ پیروی می کند.
تجزیه و تحلیل چگالی – گرادیان یک FET کانال p-InSb – Density-Gradient Analysis of an InSb p-Channel FET
این آموزش ویژگی‌های DC یک FET کانال p-InSb را با استفاده از نظریه گرادیان چگالی برای اضافه کردن اثر محصور شدن کوانتومی به فرمول‌بندی رانش- انتشار معمولی، بدون افزایش زیاد منابع محاسباتی، تجزیه و تحلیل می‌کند.
اثرات تشعشع در یک دیود پین – Radiation Effects in a PIN Diode
این آموزش به ترتیب تجزیه و تحلیل حالت پایدار و گذرا پاسخ دیود پین به تابش ثابت و پالسی را انجام می دهد. اثر تابش به عنوان تولید یکنواخت فضایی جفت الکترون-حفره در دستگاه مدل‌سازی می‌شود.
تحرک Caughey-Thomas – Caughey–Thomas Mobility
با افزایش مولفه موازی میدان اعمال شده، حامل ها می توانند انرژی هایی بالاتر از انرژی حرارتی محیط به دست آورند و بتوانند انرژی به دست آمده توسط میدان را با انتشار فونون نوری به شبکه منتقل کنند. اثر دوم منجر به اشباع تحرک حامل ها می شود.
یک سلول خورشیدی با نقاط کوانتومی InAs تعبیه شده در چاه‌های کوانتومی AlGaAs/GaAs – A Solar Cell with InAs Quantum Dots Embedded in AlGaAs/GaAs Quantum Wells
این مثال یک رویکرد تقریبی برای مدل‌سازی یک سلول خورشیدی نقطه‌ای را نشان می‌دهد که توسط آساهی و همکارانش توضیح داده شده است. در مقاله مرجع چاه های کوانتومی و لایه های نقاط کوانتومی هر کدام به عنوان سطوح انرژی توده ای در شکاف نواری در نظر گرفته می شوند. نویسندگان انتقال بین سطوح نقطه/چاه و نوارهای انرژی را مشخص می کنند. بخش پیوسته چگالی جریان در غیر این صورت توسط چاه ها و نقطه ها بلامانع است. این توصیف معادل ویژگی تله گذاری در رابط نیمه هادی است، بنابراین برای مدل سازی چاه ها و نقاط در این مثال استفاده می شود. روند محاسبه شده جریان نوری و اشغال حالات نقاط کوانتومی به خوبی با نتیجه نشان داده شده در مقاله مطابقت دارد.
مدار دیود P-N – P–N Diode Circuit
این مدل پارامترهای ادویه ای را برای دیود اتصال سیلیکونی p-n استخراج می کند.
اتصال P-N 1D- P–N Junction 1D
این مدل معیار ساده، غلظت پتانسیل و حامل را برای یک اتصال p-n یک بعدی با استفاده از هر دو روش المان محدود و حجم محدود محاسبه می‌کند. نتایج با دستگاهی معادل از کتاب “دستگاه های نیمه هادی: رویکرد شبیه سازی” توسط کرامر و هیچون مقایسه شده است.
GaAs P-N Junction LED مادون قرمز – GaAs P–N Junction Infrared LED
این مدل یک LED را شبیه سازی می کند که در قسمت مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی ساطع می شود. ساختار دستگاه از یک اتصال p-n تشکیل شده است که توسط یک لایه دوپینگ نوع p در نزدیکی سطح بالایی یک ویفر نوع n در غیر این صورت تشکیل شده است.
تولید این نوع هندسه دستگاه ساده و ارزان است و LED های مشابه در بسیاری از کاربردهای خانگی یافت می شوند، به عنوان مثال. ساطع کننده های IR در کنترل از راه دور تلویزیون.
در این مدل از ویژگی انتقال نوری برای محاسبه الکترولومینسانس از دستگاه استفاده می شود. خواص الکترونیکی محاسبه شده و کارایی تولید نور ارزیابی می شود. همچنین، با تجسم توزیع فضایی بازترکیب تابشی، می توان پیشنهادات طراحی برای به حداکثر رساندن بازده کلی نور خروجی ارائه داد.
آنتن فوتو رسانای THz (PCA) – THz Photoconductive Antenna (PCA)
این مدل از ماژول های نیمه هادی و RF برای توصیف آنتن نوررسانا (PCA) استفاده می کند.
تشدید کننده دوبعدی با نصب جامد با کمیت عدم قطعیت – Solidly Mounted Resonator 2D with Uncertainty Quantification
کمی‌سازی عدم قطعیت برای مطالعه تأثیر تغییرات تولید بر عملکرد تشدیدگر دوبعدی با نصب جامد (۲D SMR) استفاده می‌شود.
تشدید کننده موج بره نیترید آلومینیوم – سه بعدی – Aluminum Nitride Lamb Wave Resonator — ۳D
تشدید کننده های موج بره اجزای مفیدی برای بسیاری از کاربردهای فرکانس رادیویی هستند. این آموزش نشان می‌دهد که چگونه یک تشدید کننده موج بره نیترید آلومینیوم را مدل‌سازی می‌کنید و تحلیل‌های فرکانس ویژه و پاسخ فرکانسی را برای مشخص کردن دستگاه انجام می‌دهید.
تشدید کننده BAW فیلم نازک با مدار معادل – Thin-Film BAW Resonator with Equivalent Circuit
این آموزش نشان می دهد که چگونه می توان یک مدل مدار الکتریکی یک تشدید کننده MEMS را با استفاده از ویژگی تخمین پارامتر استخراج کرد. این مدل یک مدار اصلاح شده Butterworth-Van Dyke است که با استفاده از رابط مدار الکتریکی ایجاد شده است و یک تشدید کننده صوتی حجیم لایه نازک (FBAR) را نشان می دهد. برای حل پارامترهای عناصر برآمده در مدل از مطالعه تخمین پارامتر استفاده شد.
رزوناتور ۲ بعدی محکم نصب شده – Solidly Mounted Resonator 2D
تشدید کننده با نصب جامد (SMR) یک تشدید کننده پیزوالکتریک MEMS است که در بالای یک پشته آینه صوتی که روی یک بستر ضخیم قرار گرفته است، تشکیل شده است.
میکرو اسپیکر گوشی هوشمند و آکوستیک پورت: تحلیل خطی و غیرخطی – Smartphone Microspeaker and Port Acoustics: Linear and Nonlinear Analysis
این مدل آموزشی نحوه مدل‌سازی یک میکرواسپیکر واقع در تلفن هوشمند را نشان می‌دهد که شامل تابش و تعامل با پورت صوتی است که به بیرون متصل می‌شود.
بهینه سازی موقعیت حلقه های درجه بندی – Position Optimization of Grading Rings
با گسترش مدل عایق ولتاژ بالا، این مثال نحوه تنظیم یک مطالعه بهینه سازی برای تعیین موقعیت بهینه حلقه های درجه بندی برای به دست آوردن بالاترین ولتاژ فلاش اوور را نشان می دهد.
میکروفن چگالنده The Brüel & Kjær 4134 Condenser Microphone – Brüel & Kjær 4134
این یک مدل از میکروفن چگالنده Brüel & Kjær 4134 است. هندسه و پارامترهای ماده از میکروفون واقعی هستند. سطح حساسیت مدل‌شده با اندازه‌گیری‌های انجام شده بر روی میکروفون واقعی مقایسه شده و توافق خوبی را نشان می‌دهد. تغییر شکل غشایی، فشار، سرعت و میدان الکتریکی نیز مشخص می‌شود.
گیرنده توده‌ای با اتصال کامل ویبروآکوستیک – Lumped Receiver with Full Vibroacoustic Coupling
هنگامی که شبیه‌سازی‌ها در توسعۀ دستگاه‌های تلفن همراه، لوازم الکترونیکی مصرفی، سمعک یا هدست نقش دارند، لازم است در نظر بگیرید که چگونه مبدل‌ها با سایر سیستم ارتباط برقرار می‌کنند. در اینجا، ما تجزیه و تحلیل تعامل بین نصب عایق لرزشی و یک مبدل سمعک مینیاتوری (یک گیرنده آرماتور متعادل Knowles® TEC-30033)را با استفاده از نمایندگی توده‌ای مبدل نشان می‌دهیم. مدل توده‌ای به عنوان یک مدار الکتروآکوستیک معادل ساده شده است. لرزش و ویژگی‌های صوتی مدل توده‌ای سپس به یک مدل چندفیزیکی از سیستم جداسازی لرزشی متصل شده تا به یک تجزیه و تحلیل کامل سیستم برسند.
گیرنده توده‌ای متصل به تست تنظیم با یک جفت‌کننده ۰٫۴ سی‌سی – Lumped Receiver Connected to Test Set-up with a 0.4cc Coupler
در این مدل یک گیرندۀ Knowles ED23146 (بلندگو مینیاتوری) به یک مجموعه آزمایشی متشکل از یک لوله گوشواره ۵۰ میلی‌متری (قطر ۱ میلی‌متر) و یک به اصطلاح جفت‌کنندۀ ۰٫۴ سی‌سی وصل می‌شود. گیرنده با استفاده از یک شبکۀ چاشنی توده‌ای مدل شده و به قسمت عنصر محدود در ورودی لوله متصل می‌شود. پاسخ در میکروفون اندازه‌گیری در جفت‌کننده و همچنین امپدانس ورودی الکتریکی به گیرنده با اندازه‌گیری‌ها مقایسه می‌شود. تلفات موجود در لولۀ باریک بلند با استفاده از ویژگی آکوستیک منطقۀ باریک در رابط فیزیکی Pressure Acoustics ، Frequency Domain گنجانده شده است.
محرک بلندگوی توده‌ای با استفاده از سیستم مکانیکی توده‌ای – Lumped Loudspeaker Driver Using a Lumped Mechanical System
نمونه‌ای از بلندگوهای سیم‌پیچی متحرک که در آن پارامترهای توده‌ای رفتار اجزای الکتریکی و مکانیکی را نشان می‌دهد.
محرک بلندگوی توده‌ای – Lumped Loudspeaker Driver
این یک مدل از بلندگوهای سیم‌پیچی متحرک است که در آن تناسب پارامتر توده‌ای رفتار اجزای بلندگوی برقی و مکانیکی را نشان می‌دهد. پارامترهای Thiele-Small (پارامترهای سیگنال کوچک) به عنوان ورودی به مدل توده‌ای ارائه شده که توسط یک فیزیک مدار الکتریکی ارائه شده است. مدل توده به یک مدل آکوستیک فشار متقارن محوری دوبعدی متصل است که هوای اطراف (رو و زیر مخروط بلندگو) را توصیف می‌کند. بازده حاصل از این مدل، از میان موارد بسیار، حساسیت بلندگو، امپدانس و توان صوتی تابشی را شامل می‌شود. نتایج با یک راه‌حل تحلیلی بر اساس تقریب پیستون مسطح مقایسه می‌شوند.
میکروفون چگالنده محوری با توده برقی – Axisymmetric Condenser Microphone with Electrical Lumping
این مدل از یک میکروفن چگالنده محوری ساده است. این مدل شامل تمام فیزیک مربوطه بوده و حساسیت هندسۀ میکروفون خاص و پارامترهای ماده را تعیین می‌کند. این مدل از یک تقریب بزرگ برای مسألۀ سیگنال کوچک برقی استفاده کرده اما یک مدل FE کامل را برای سیستم مکانیکی صوتی حل می‌کند. مسألۀ خاموش (نقطه صفر) با استفاده از الکتروستاتیک و مدل غشایی کاملاً حل می‌شود.
میکروفون چگالنده محوری – Axisymmetric Condenser Microphone
این یک مدل از میکروفون چگالنده با هندسه محوری متقارن ساده است. هدف از این مدل توصیف دقیق در مورد اصول کار بدنی چنین میکروفونی است. میکروفن کندانسور هنگام اندازه‌گیری‌های دقیق صوتی، به عنوان میکروفونی با بالاترین کیفیت، و هنگام ضبط صدا، با خاصیت بازتولید بسیار درست در نظر گرفته می‌شود. این مبدل صوتی الکترومکانیکی با تبدیل تغییر شکل مکانیکی غشای نازک (دیافراگم) به یک سیگنال ولتاژ AC کار می‌کند.
LED با قابلیت تنظیم طول موج – Wavelength Tunable LED
این برنامه ویژگی‌های انتشار یک LED AlGaN / InGaN را محاسبه می‌کند. شدت انتشار، طیف و کارایی برای یک ولتاژ کاربردی یا به عنوان تابعی از ولتاژ در یک محدودۀ انتخاب شده محاسبه می‌شود. ترکیب ایندیم در ناحیۀ InGaN -که دارای تابش نور است- به منظور کنترل طول موج انتشار قابل تغییر است. وقتی انتشار در طیف مرئی رخ دهد، رنگ مربوطه نمایش داده می‌شود.
شبیه‌ساز صفحه لمسی – Touchscreen Simulator
کاندیدی به عنوان ابزار برای اثبات اولیۀ مفهوم در توسعۀ دستگاه لمسی خازنی، برنامۀ شبیه‌ساز صفحۀ لمسی یک ماتریس ظرفیت شبیه‌سازی شده و همچنین هنجار میدان الکتریکی را ارزیابی می‌کند.
تشدیدگر مرکب BAW لایه نازک – Thin-Film BAW Composite Resonator
تشدیدگرهای موج صوتی حجیم (BAW) به عنوان فیلترهای باند باریک در برنامه‌های فرکانس رادیویی قابل استفاده هستند. مهمترین مزیت در مقایسه با تشدیدگرهای الکترومغناطیسی سرامیکی سنتی این است که تشدیدگرهای BAW به لطف طول موج صوتی بسیار کوچکتر از طول موج الکترومغناطیسی، می‌توانند بسیار کوچکتر شوند.
مقایسه شکاف گذردهی الکتریکی کم نازک – Thin Low Permittivity Gap Comparison
شرط مرزی شکاف گذردهی الکتریکی کم نازک، به معنای تقریبی یک لایۀ نازک از مواد دارای تراکم نسبی کم در مقایسه با محیط اطراف آن است. این شرط مرزی برای مدل‌سازی میدان الکترواستاتیک در دسترس است. این مثال شرایط مرزی شکاف گذردهی الکتریکی کم نازک را با یک مدل کاملا درست مقایسه کرده و دامنۀ کاربرد این شرایط مرزی را مورد بحث قرار می‌دهد.
ضخامت برشی حالت کوارتز نوسانگر – Thickness Shear Mode Quartz Oscillator
بلورهای کوارتز برشی AT به طور گسترده در طیف وسیعی از برنامه‌ها، از نوسانگرها گرفته تا ریزترازها استفاده می‌شوند. یکی از خواص مهم برش AT این است که فرکانس تشدید بلور از درجه حرارت مستقل از مرتبۀ اول است. این کار در برنامه‌های سنجش جرم و زمان‌بندی مطلوب است. بلورهای برش AT در حالت برشی ضخامت ارتعاش می‌کنند – یک ولتاژ اعمال شده در قسمت‌های برش باعث ایجاد تنش برشی در داخل بلور می‌شود. این مثال لرزش یک نوسانگر برشی ضخامت برش AT را با توجه به پاسخ مکانیکی سیستم در حوزۀ فرکانس در نظر می‌گیرد. راه اندازی یک مدل کامسول با استفاده از استانداردهای مختلفی که برای تعیین جهت‌گیری مواد پیزوالکتریک تنظیم شده است، به طور مفصل پوشش داده شده است (توجه داشته باشید که جزئیات استانداردها در یک پست وبلاگ کامسول بررسی شده است). تأثیر خازن سری بر روی تشدید مکانیکی نیز در نظر گرفته شده است. اضافه کردن خازن سری روشی است که اغلب برای تنظیم نوسانات کریستالی به کار می‌رود.
تجزیه و تحلیل حرارتی یک ترانزیستور دوقطبی – Thermal Analysis of a Bipolar Transistor
این مدل چگونگی جفت‌شدن رابط نیمه‌هادی به رابط انتقال حرارت در جامد را نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل حرارتی در مورد مدل ترانزیستور دوقطبی موجود در موردی که دستگاه در پیکره‌بندی فعال به جلو عمل کند، انجام می‌شود.
دام سطحی یک دستگاه دروازه همه‌جانبه نانوسیم سیلیکونی – Surface Trapping in a Silicon Nanowire Gate-All-Around Device
دروازۀ همه‌جانبۀMOSFET ، شامل یک نانوسیم با الکترود دروازه‌ای است که در اطراف آن پیچیده شده است. از آنجا که کل نانوسیم کانال را تشکیل می‌دهد، این پیکره‌بندی بهترین کنترل الکترواستاتیک کانال را فراهم کرده و نامزد مناسبی را برای کوچک‌سازی MOSFETها ارائه می‌دهد.
ابزار شکاف باند ابرشبکه – Superlattice Band Gap Tool
ابزار شکاف باند ابرشبکه به طراحی سازه‌های دوره‌ای ساخته‌شده از دو مادۀ نیمه‌هادی متناوب (ابرشبکه) کمک می‌کند. این ابزار از معادلۀ مؤثر شرودینگر جرم برای تخمین میزان انرژی حالت الکترون و حفرۀ زمین در یک ساختار ابرشبکه استفاده می‌کند. مهندسان دستگاه می‌توانند از این ابزار برای محاسبۀ سریع شکاف باند مؤثر برای یک ساختار دوره‌ای معین استفاده کرده و تا رسیدن به یک مقدار شکاف باند مورد نظر، پارامترهای طراحی را تکرار کنند.
پارامتر S یک تشدیدگر BAW لایه نازک – S-parameter of a Thin-Film BAW Resonator
این مدل نحوۀ محاسبۀ پارامتر S برای یک دستگاه MEMS پیزوالکتریک را با گسترش آموزش رزولوشن کامپوزیت Thin-Film BAW ارائه می‌دهد. اندازه‌گیری پارامتر S معمولاً برای توصیف چنین دستگاه‌هایی برای برنامه‌های RF استفاده می‌شود. ویژگی پایانه در رابط فیزیکی الکترواستاتیک دسترسی مستقیم به پارامترهای S محاسبه‌شده برای انواع مطالعۀ دامنه فرکانس را فراهم می‌کند.
تجزیه و تحلیل سیگنال کوچک Small Signal Analysis of a MOSFET – MOSFET
این مدل نحوۀ محاسبۀ خصوصیات AC یک MOSFET را نشان می‌دهد. هر دو رسانایی خروجی و رسانایی متقابل به عنوان تابعی از جریان تخلیه محاسبه می‌شوند.
شبیه سازی یک ترانزیستور با تأثیر میدان حساس به یون (Simulation of an Ion-sensitive Field-effect Transistor (ISFET) – (ISFET
یک ترانزیستور با تأثیر میدان حساس به یون (ISFET) با جایگزین کردن تماس دروازه MOSFET با الکترولیت مورد علاقه ساخته می‌شود. غلظت یک گونۀ یونی خاص در الکترولیت را می‌توان با اندازه‌گیری تغییر در ولتاژ دروازه به دلیل تعامل بین یون‌ها و دی‌الکتریک درگاه تعیین کرد.
سلول خورشیدی سیلیکونی با پرتو نوری – Si Solar Cell with Ray Optics
برنامۀ سلول خورشیدی سیلیکونی با پرتو نوری، ماژول پرتو نوری و ماژول نیمه‌هادی را ترکیب کرده تا عملکرد یک سلول خورشیدی سیلیکونی را برای یک تاریخ و مکان خاص نشان دهد. ماژول پرتو نوری میانگین نورپردازی را برای تاریخ و مکانی که توسط کاربر برنامه انتخاب شده است محاسبه می‌کند. سپس، ماژول نیمه‌هادی ویژگی‌های خروجی عادی سلول خورشیدی را با پارامترهای طراحی مشخص شده توسط کاربر محاسبه می‌کند.
سلول خورشیدی سیلیکونی یک‌بعدی – Si Solar Cell 1D
در این آموزش از یک مدل یک‌بعدی سادۀ سلول خورشیدی سیلیکونی استفاده شده تا مراحل اساسی برای تنظیم و انجام یک شبیه‌سازی فیزیکی دستگاه را با ماژول نیمه‌هادی نشان دهد. یک عبارت تعریف شده توسط کاربر برای میزان تولید عکس استفاده شده و نتیجه منحنی‌های معمولی I-V و P-V سلول‌های خورشیدی را نشان می‌دهد.
نتایج خودسازگار شرودینگر-پواسون برای یک نانوسیم Self-Consistent Schrödinger-Poisson Results for a GaAs Nanowire – GaAs
این مدل معیار، یک نانوسیم GaAs را با استفاده از نظریۀ شرودینگر-پواسون خودسازگار برای محاسبۀ چگالی الکترونی و پروفایل‌های پتانسیل محکم شبیه‌سازی می‌کند. ویژگی‌های متصل چندفیزیکی شرودینگر-پواسون از پیش تعریف شده با نوع مطالعۀ اختصاصی شرودینگر-پواسون ترکیب شده تا روشی ساده برای تنظیم مدل و ایجاد خودکار تکرارهای خودسازگار با پارامترهای قابل تنظیم برای بهینه‌سازی همگرایی در شرایط مختلف ارائه شود. چگالی الکترونی محاسبه شده و پروفایل‌های احتمالی محصور شده، به خوبی با ارقام موجود در مقالۀ مرجع مقایسه می‌شود؛ با هر دو پروفایل تولید نوسانات مکانی مشخصی از نوع فریدل در دماهای پایین.
اتصال Schottky Contact – Schottky
این معیار رفتار یک دیود سد ایده‌آل Schottky ساخته شده از یک اتصال تنگستن که روی یک قرص سیلیکونی قرار گرفته است را شبیه‌سازی می‌کند. منحنی J-V (چگالی جریان در مقابل ولتاژ اعمال شده) حاصل از مدل یک‌طرفۀ رو به جلو با اندازه‌گیری‌های تجربی موجود در مقالات مقایسه می‌شود.
بازیابی معکوس یک دیود Reverse Recovery of a PIN Diode – PIN
این آموزش خاموشی گذرا (بهبود معکوس) برای یک دیود PIN ساده با بار القایی، شبیه‌سازی شده بر اساس کتاب “اصول دستگاه‌های نیمه‌هادی برق” اثر B. J. Baliga را شبیه‌سازی می‌کند (صفحه ۲۵۶ ،ویراست ۲۰۰۸). بر خلاف کتاب، که فرض می‌کند یک سطح شیب‌دار جریان ثابت اولیه که با قرارگیری ناگهانی در معرض ولتاژ دستگاه در ولتاژ معکوس منبع دنبال می‌شود، در این مدل از قابلیت مدار کامسول مالتی‌فیزیک برای شبیه‌سازی بار القایی با دیود برگشتی به صورتی واقع‌گرایانه‌تر استفاده می‌کنیم. تحولات زمانی حاصل از جریان، ولتاژ و غلظت حامل به خوبی با آنچه در کتاب نشان داده شده مقایسه می‌شود (شکل ۵٫۴۵ ۵٫۴۲).
برنامه‌نویسی یک دستگاه EEPROM درگاه شناور – Programming of a Floating Gate EEPROM Device
این مدل ویژگی‌های جریان و شارژ یک درگاه شناور با حافظۀ فقط خواندنی قابل برنامه‌ریزی با قابلیت پاک‌کردن الکتریکی (EEPROM) را محاسبه می‌کند. یک مطالعۀ ثابت، اثرات تغییر بار ذخیره شده در درگاه شناور را با محاسبۀ منحنی‌های جریان-ولتاژ به عنوان تابعی از ولتاژ دروازۀ کنترل برای دو مقدار متفاوت از بار ذخیره شده نشان می‌دهد. سپس مطالعات وابسته به زمان برای شبیه‌سازی پالس ولتاژ گذرا بر روی دروازۀ کنترل استفاده می‌شوند. این پالس‌ها باعث تونل‌زنی جریان بین دروازۀ شناور و مادۀ نیمه‌هادی شده و به دستگاه EEPROM امکان برنامه‌ریزی و پاک‌شدن را می‌دهند.
اتصال PN یک‌بعدی – PN-Junction 1D
این مدل معیار ساده، پتانسیل و غلظت‌های حامل برای یک اتصال P-n یک‌بعدی را با استفاده از هر دو روش اجزاء محدود و حجم محدود محاسبه می‌کند. نتایج با دستگاه معادل کتاب “دستگاه‌های نیمه‌هادی: یک رویکرد شبیه‌سازی” توسط کرامر و هیچکون مقایسه می‌شوند.
مدار دیود PN-Diode Circuit – PN
این مدل پارامترهای چاشنی را برای یک دیود اتصال P-n سیلیکونی استخراج می‌کند. پارامترهای چاشنی برای ایجاد یک مدل مداری معادل یک عنصر از یکسوساز نیم‌موج استفاده شده که با یک شبیه‌سازی سطحی کامل دستگاه مقایسه می‌شود. در این مثال، یک مدل دستگاه با اتصال یک دیود اتصال P-n مش‌بندی‌شدۀ دوبعدی به یک مدار حاوی یک منبع سینوسی، یک مقاومت و یک زمین ساخته شده تا مدار اصلی یک یکسوساز نیم‌موج ایجاد شود. به منظور اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی، خروجی شبیه‌سازی دستگاه با پاسخ مدار به دست آمده با استفاده از یک مدل دیود سیگنال بزرگ مقایسه می‌شود.
شیر پیزوالکتریک – Piezoelectric Valve
دریچه‌های پیزوالکتریک به دلیل زمان پاسخ سریع و عملکرد آرام، در کاربردهای پزشکی و آزمایشگاهی استفاده می‌شوند. عملکرد انرژی آنها، گرمای کمی را نیز از بین می‌برد، که اغلب برای این کاربردها مهم است.
ژیروسکوپ میزان پیزوالکتریک – Piezoelectric Rate Gyroscope
این مدل نحوۀ تجزیه و تحلیل چنگال تنظیم مبتنی بر ژیروسکوپ میزان پیزوالکتریک را نشان می‌دهد.
برداشت انرژی پیزوالکتریک – Piezoelectric Energy Harvester
این مدل نشان می‌دهد که چگونه می‌توان یک ماشین برداشت پیزوالکتریکی ساده و مبتنی بر کنسول را تجزیه و تحلیل کرد. شتاب سینوسی در دستگاه برداشت انرژی استفاده شده و قدرت خروجی به عنوان تابعی از فرکانس، مقاومت ظاهری بار و بزرگی شتاب ارزیابی می‌شود.
تقویت‌کننده عملیاتی با بار خازنی – Operational Amplifier with Capacitive Load
تقویت‌کنندۀ عملیاتی (op-amp) یک تقویت‌کننده ولتاژ دیفرانسیلی با طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی در الکترونیک آنالوگ است. این آموزش یک تقویت‌کنندۀ عملیاتی متصل به یک حلقۀ بازخورد و یک بار خازنی را مدل‌سازی می‌کند.
MOSFET به همراه مدل‌های متحرک – MOSFET with Mobility Models
در این مدل نحوۀ اضافه‌کردن چندین مدل متحرک مرتبط به مثال سادۀ MOSFET نشان داده شده است.
سیگنال کوچک MOSCAP یک‌بعدی – MOSCAP 1D Small Signal
ساختار فلزی-سیلیکون اکسید (MOS) بلوک سازندۀ اساسی برای بسیاری از دستگاه‌های مسطح سیلیکونی است. اندازه گیری ظرفیت آن، بینش زیادی در مورد اصول کار اینگونه وسایل ارائه می‌دهد. این آموزش یک مدل یک‌بعدی ساده از یک خازن MOS (MOSCAP) ایجاد می‌کند. هر دو منحنی C-V با فرکانس پایین و فرکانس بالا با استفاده از روش تجزیه و تحلیل سیگنال کوچک محاسبه می‌شوند. این مدل از فرمول سطح شبه‌فرمی و گام بررسی تعادل نیمه‌رسانا استفاده می‌کند.
MOSCAP یک‌بعدی – MOSCAP 1D
ساختار فلزی-سیلیکون اکسید (MOS) بلوک سازندۀ اساسی برای بسیاری از دستگاه‌های مسطح سیلیکونی است. اندازه گیری ظرفیت آن، بینش زیادی در مورد اصول کار اینگونه وسایل ارائه می‌دهد. این آموزش یک مدل یک‌بعدی ساده از یک خازن MOS (MOSCAP) ایجاد می‌کند. هر دو منحنی C-V با فرکانس پایین و فرکانس بالا محاسبه می‌شوند.
مدل سازی حسگر موقعیت خازنی با استفاده از روش اجزاء محدود – Modeling a Capacitive Position Sensor Using FEM
این مدل آموزشی نحوۀ استخراج ماتریس‌های توده را با استفاده از مطالعۀ جاروی منبع ایستا توضیح می‌دهد. ماتریس خازنی یک سیستم پنج پایانه‌ای برای استنباط موقعیت یک شیء فلزی به جای حسگرهای موقعیت خازنی در دنیای واقعی استفاده می‌شود.
تحرک سطح لومباردی – Lombardi Surface Mobility
فونون‌های صوتی سطحی و زبری سطح تأثیر مهمی بر تحرک حامل دارد، خصوصاً در لایۀ وارونگی نازک زیر دروازه در MOSFETها. مدل تحرک سطح لومباردی پراکندگی سطح ناشی از این اثرات را به یک مدل تحرک موجود با استفاده از قانون ماتیسن اضافه می‌کند.
رابط اثرات به دام انداختن یک Interface Trapping Effects of A MOSCAP – MOSCAP
این آموزش داده‌های تجربی نوشته‌جات را با یک مدل کامسول از یک MOSCAP با دام‌های رابط (حالت‌های سطح) مقایسه می‌کند. از ویژگی Trap-Assisted Recombination Surface برای شبیه‌سازی اثرات بارهای دام و فرآیندهای ضبط و انتشار حامل توسط تله‌ها استفاده می‌شود. تأثیر بارهای ثابت در اکسید دروازه نیز گنجانده شده است. مقادیر محاسبه‌شده از ظرفیت و رسانش به عنوان توابع ولتاژ دروازه و فرکانس، رفتار کیفی داده‌های تجربی را با بزرگی قابل مقایسه بازتولید می‌کند. این مدل از فرمولاسیون سطح شبه‌فرمی استفاده کرده و نحوۀ ترسیم مقادیری از قبیل اشغال دام را به عنوان تابعی از انرژی نشان می‌دهد.
InGaN / AlGaN دوگانه زیرساخت InGaN/AlGaN Double Heterostructure LED – LED
این مدل یک دیود تابش نور مبتنی بر GaN را شبیه سازی می کند. شدت انتشار ، طیف و بازده کوانتومی به عنوان تابعی از جریان رانندگی محاسبه می شود.
تجزیه و تحلیل سه‌بعدی یک ترانزیستور دوقطبی – ۳D Analysis of a Bipolar Transistor
این مدل نحوه تنظیم شبیه‌سازی سه‌بعدی ترانزیستور دوقطبی n-p-n را نشان می‌دهد.