Semiconductor Basics メニュー

本ドキュメントでは、Launcher の Semiconductor Basics（半導体基礎）メニューについて説明する。対象スクリプト：

5-051-Semiconductor_basics.ini

1. 概要

Semiconductor Basics メニューは、半導体の基礎物性・輸送特性・統計分布の計算を行うモジュールである。

主な機能：

半導体パラメータ計算
Seebeck係数関連物性
Hall測定補正（van der Pauw）
フェルミ分布・フェルミ積分
温度依存・EF依存シミュレーション

2. メニュー初期化

2.1 `[Semiconductor Basics].select`

[Semiconductor Basics].select
join_path section_root_dir $(tkprog_X_path) electrical Seebeck
End

説明

半導体モジュールのルートディレクトリ設定

3. GUI対応ボタン一覧

画像に対応する主ボタン：

ボタン	機能
Phys. Params	基本物性
Seebeck prop	熱電物性
van der Pauw f	Hall補正
FD(eta), Fr(eta)	統計関数
T dependence	温度依存
EF dependence	フェルミ準位依存

4. 基本物性

4.1 `Button1` : Phys. Params

CarrierTransport/SemiconductorParameters.pl

機能

半導体の基本パラメータ表示
Perlスクリプトで実装

4.2 マニュアル

physical_parameters.html

Webマニュアル表示

5. Seebeck関連物性

5.1 `Button5` : Seebeck prop

自由電子モデルによる熱電物性計算。

入力パラメータ

パラメータ	意味
T	温度 [K]
meff	有効質量
r	散乱因子
l0	平均自由行程
kappa_latt	格子熱伝導率

実行

Seebeck2.py

$(start_cmd_c) python Seebeck2.py prop ...

特徴

Seebeck係数
電気伝導率
熱伝導率

を同時評価

6. Hall関連（van der Pauw）

6.1 `Button8` : van der Pauw f

Hall_resitest8400.py

機能

van der Pauw法の補正係数 f を計算

7. 統計関数

7.1 `Button9` : FD(η), Fr(η)

Seebeck2.py basic

計算内容

フェルミ・ディラック分布
フェルミ積分
Γ関数

8. シミュレーション（FEA）

8.1 温度依存

`Button11` : T dependence

EF-T-semi_FEA.py

入力

パラメータ	内容
EC	伝導帯端
EA	アクセプター準位
NA	アクセプター濃度
ED	ドナー準位
ND	ドナー濃度
Tmin, Tmax	温度範囲
nT	分割数

実行

$(start_cmd_c) python EF-T-semi_FEA.py T ...

出力

キャリア密度
フェルミ準位
温度依存プロット

8.2 EF依存

`Button12` : EF dependence

$(start_cmd_c) python EF-T-semi_FEA.py EF ...

機能

フェルミ準位を変化させた物性評価

9. 設計上の特徴

9.1 自由電子モデルベース

すべての計算は：

有効質量近似
フェルミ統計
散乱モデル

に基づく

9.2 Python + Perl 混在

言語	用途
Python	数値計算
Perl	GUI・軽量処理

9.3 GUI入力 → CLI実行

典型フロー：

ダイアログ入力
パラメータ設定
Pythonスクリプト実行

10. 画面との対応

画像の構成：

左：メニュー（Semiconductor Basics選択）
下：機能ボタン
右：共通ツール

対応：

[Button*.Semiconductor Basics] → ボタン
.select → 初期化

11. まとめ

Semiconductor Basics メニューは、半導体物性の教育・解析ツールとして設計されている。

主な特徴：

Seebeck・Hall・統計関数を統合
シンプルな物理モデルで高速計算
GUIベースでパラメータ操作可能

付録：ボタン対応表

Button	Caption	機能
1	Phys. Params	基本物性
3	Manual(Web)	マニュアル
5	Seebeck prop	熱電特性
8	van der Pauw f	Hall補正
9	FD(η), Fr(η)	統計関数
11	T dependence	温度依存
12	EF dependence	EF依存
21	Seebeck.py man	マニュアル