双极量子漂移-扩散等熵模型的混合边界问题

研究一维双极量子漂移-扩散等熵模型的初始Dirichlet-Neumann边值问题,证明了其弱解的整体存在性.

一维双极量子漂移-扩散稳态模型的弱解（英文）

本文研究了半导体中一维双极量子漂移–扩散稳态模型的弱解.利用指数变换法把此模型转化成两个四阶椭圆方程,然后利用Schauder不动点定理证明了转化后的方程组弱解的存在性.另外得到了方程组解的唯一性和半古典极限.

双极量子漂移—扩散模型弱解的整体存在性

研究一维双极量子漂移-扩散等温模型,它是由两个非线性四阶抛物方程与一个泊松方程耦合而成的方程组,在Dirichlet边界条件下,利用半离散化方法与熵估计方法证明了其弱解的整体存在性.

量子漂移-扩散等温模型解的长时间性质

研究一维单极量子漂移-扩散等温模型,它是用来模拟超小半导体器件发生量子效应的宏观量子模型之一,反映了电子浓度与静电场位势之间的非线性关系.量子漂移-扩散模型与经典漂移-扩散模型的区别在于前者包含了量子校正项.从数学的角度讲,此模型是由一个非线性四阶抛物方程与一个泊松方程耦合而成的方程组.研究此模型的困难在于非线性四阶抛物方程缺少极大值原理.利用对数索伯列夫不等式与能量估计的方法,在周期边界条件下,证明了当时间趋于无穷大时此模型的解以指数函数的速度趋于它的平均值.

分数阶漂移-扩散模型解的Gevrey解析性和衰减率

目的研究一类分数阶漂移-扩散模型整体解的Gevrey解析性和衰减率,该模型是半导体中经典模型Poisson-Nernst-Planck方程组的推广模型,数学形式上表现为分数阶非线性抛物型和椭圆型偏微分方程耦合而成的混合型方程组。方法利用多线性奇异积分算子理论和Fourier微局部分析技术进行研究。结果与结论证明了分数阶漂移-扩散模型在临界Fourier-Besov空间中的整体解是Gevrey解析的,并得到了此整体解的衰减率。

光伏型光电探测器漂移-扩散模型的改进

提出了改进的描述光伏型半导体光电探测器中载流子输运的漂移-扩散模型,该模型能适合更高强度的激光辐照,可以模拟光生载流子的长时间过程。依据该模型,对光伏型探测器进行了模拟计算,得到了激光辐照下探测器的动态响应规律、探测器温升以及材料参数对探测器响应的影响。

半导体漂移-扩散模型方程解的渐近性

研究半导体器件的漂移 -扩散模型方程解的渐近性 .设迁移率是常数 ,复合 -产生率为 Auger项 ,在这种情形下 ,证明动力系统有一个紧、连通、最大吸引子 ,它吸收在 L∞ 模下的有界集 .然后 ,证明解半群映射的可微性 ,并给出吸引子的

基于漂移扩散模型方程的IGCT电路模型

现有基于双极扩散方程(ADE)的功率半导体器件模型只能准确描述准中性区载流子分布,应用于高压器件建模时精度有限。提出一种基于漂移扩散模型(DDM)的集成门极换流晶闸管(IGCT)电路模型的建模方法以提高模型精度。通过分析发现,求解变量数量级相差较大,以及由高掺杂浓度决定的特征参数是影响模型特性的主要因素。由此,通过边界高掺杂区域的解析建模、简化基区求解的边界条件以及应用移动网格法求解DDM提高了模型的稳定性和计算速度。最后,IGCT双脉冲测试仿真与实验对比结果表明在仿真耗时接近的前提下,该方法相对于现有基于ADE模型可以更好地仿真器件在关断振荡以及穿通时的特性。

关于等热双极半导体模型松弛极限的一个注记(英文)

在这个注记里,考虑了一维等热双极半导体模型.这个系统实际上是在动量方程有电场项和磨擦阻力项(阻力系数是τ-1)的欧拉-泊松方程组.当τ→0+,使用熵不等式和L1里的弱紧性原理,证明了一维等热双极半导体模型的弱熵解收敛到相应的双极漂移-扩散方程的解.也即是:当τ充分小时,等热双极半导体模型和相应的双极漂移-扩散方程是相似的.

关于一维稳态量子漂移-扩散模型(英文)

研究半导体器件中一维稳态量子漂移一扩散模型.证明了其古典解的存在性和唯一性.文献[J.Math.Anal.Appl.,2013,399(2):594-598]在特殊的情形下,即电子浓度在两端点处取相同值时得到了这一结果.本文把此文献的结果推广到了电子浓度在两端点处取不同值的情形.与此文献不同的是,为了利用分部积分得到必需的估计,需要仔细构造一个辅助函数.

热载流子效应对GaAs光电导天线仿真的DD模型修正

研究了光电导天线辐射产生的太赫兹电场强度与外加偏置电场的关系。利用太赫兹时域光谱系统对34μm孔径GaAs偶极子光电导天线进行了测量,得到了外加16.2 kV/cm电场时,辐射太赫兹电场趋于饱和。理论分析了热载流子效应是使光电导天线辐射太赫兹电场趋于饱和的主要原因。同时用热载流子效应修正的扩散-漂移模型结合时域有限差分方法对该天线进行了仿真,仿真与实测数据吻合,表明:考虑飞秒激光照射强场条件下GaAs材料,修正的扩散-漂移模型热载流子效应对漂移速度的影响能准确仿真偏置电场与光电导天线辐射场强的关系。

分数阶漂移-扩散模型整体解的Gevrey解析性和衰减率

研究了一类分数阶漂移-扩散模型整体解的解析性和衰减率。分数阶漂移-扩散模型是半导体中经典模型Poisson-Nernst-Planck方程组的推广模型,数学形式上表现为分数阶非线性抛物型和二阶椭圆型偏微分方程耦合而成的混合型方程组。利用多线性奇异积分算子理论和Fourier微局部分析,建立了该模型在临界Besov空间中的整体解是Gevrey解析的。作为该结果的直接推论,还得到了此整体解关于时间的衰减率。

二极管负载电缆X射线辐照瞬态响应数值模拟

将时域传输线模型与漂移-扩散模型相结合,提出一种耦合数值计算方法,研究计算了带二极管负载的电缆在X射线辐照下的瞬态响应。该耦合数值计算方法首先利用时域传输线模型计算电缆在X射线辐照下的各节点电参数,然后将得到的终端节点的电压代入漂移-扩散模型中求解二极管的内部参数与偏置电流,最后将得到的偏置电流代入到下一时间步的传输线模型中继续进行计算。该方法能够直接反映出电缆在X射线辐照下的瞬态响应与所连接的负载状态改变之间的耦合关系,利用该方法求解X射线辐照简单电子系统的典型算例,计算结果表明,X射线辐照下,同轴电缆上各处的响应电流会随着PIN二极管状态的改变而发生明显变化,与理论分析相符合,耦合模型适用于此类问题。

激光辐照下PV型HgCdTe探测器反常响应机理

利用PV型探测器开路电压的表达式,并考虑探测器的温度变化建立模型,对激光辐照下PV型HgCdTe探测器开路电压的变化进行了理论计算。当激光较弱时,计算结果与实验结果符合得很好。当激光较强时,对于辐照过程当中探测器输出变化的一般性趋势以及激光完全停照后的热弛豫过程,该模型也能给出较好的解释;但对于激光开始辐照时输出下跳和激光停止辐照时输出上跳的反常现象,该模型不能给出合理的解释。分析认为,该模型较好地描述了晶格温升对探测器输出的影响,但是它没有考虑热载流子效应;当激光较强时,热载流子效应不可忽略,特别是激光开始辐照和激光停止辐照时,载流子与晶格的温度差有比较明显的快速变化,从而导致了探测器的反常响应。

一类半导体方程整体弱解的存在性

考虑激光照射的半导体方程组 ,在初值 n0 ,p0 ∈L2+( Ω)的条件下 。

材料参数对光伏型探测器光电特性的影响

基于改进的漂移-扩散模型研究了光伏型光电探测器的材料参数对其光电特性的影响。计算结果表明载流子迁移率、材料组分、掺杂密度对探测器输出特性的影响大;载流子寿命越长、迁移率越大、杂质密度越小,则探测器输出信号越大,但各材料参数与探测器输出信号间并不构成线性关系;当入射光波长一定时材料组分不同探测器输出信号大小不同。

一类退化半导体方程弱解的唯一性(英文)

本文研究了一类退化漂移-扩散模型的混合边值问题.利用能量估计的方法,在边界数据和初始数据是严格正的条件下获得了此问题弱解的唯一性.

考虑热效应时半导体方程整体弱解的存在性

研究半导体物理中出现的漂移扩散模型 ,在考虑热效应时 ,这是一个关于带电粒子浓度n ,p ,静电位 ψ和温度θ的抛物 椭圆耦合方程组 ,并带有混合初边值条件 .对温度效应项H = ·(a( ψ)Jn+b( ψ)Jp)时讨论了初值分别在L∞+(Ω)和L2 +(Ω)时该方程组的可解性 .利用正则化方法和适当的函数变换 ,使抛物型方程的解具有正下界n ,p≥δ >0 ,同时得出一系列先验估计 .然后利用紧性引理和Schauder不动点定理 。

具热效应的半导体方程组的混合初边值问题

讨论考虑热效应时半导体器件中电子电流、空穴电流和静电位等载流子运动的数学模型 ,这是一个非线性抛物椭圆型耦合偏微分方程组的混合初边值问题 .在假定初值n0 (x) ,p0 (x) ∈L∞+(Ω) ,边值n ,p ,θ∈H1 (Ω) ∩L∞+(Ω) ,ψ∈W1 ,3(Ω) ∩L∞+(Ω)等正则性条件下 ,利用先验估计、紧性原理和Schauder不动点定理 ,证明了弱解的整体存在性 .

GaAs/Ga_(1-x)Al_xAs半导体量子阱光辐射-热离子制冷

采用数值计算方法分析了GaAsGa1-xAlxAs半导体量子阱的光辐射热离子制冷.以漂移扩散模型为基础,通过电流连续性方程和泊松方程自洽地计算出在外加正向偏压的条件下半导体内部的载流子分布情况,并在此基础上计算了阱内载流子的发光复合和俄歇复合,从而确定了半导体异质结量子阱光辐射热离子制冷的最优条件.进一步分析了不同Al组分的Ga1-xAlxAs材料以及不同的掺杂浓度对制冷效果的影响,为该领域的实验工作提供了极有价值的参考.