Статья

Название статьи ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ ПОЛУПРОВОДНИКА В ДИФФУЗИОННО-ДРЕЙФОВОМ ПРИБЛИЖЕНИИ
Автор И.В. Куликова, И.Е. Лысенко, Н.К. Приступчик, А.С. Лысенко
Рубрика РАЗДЕЛ II. НАНОМАТЕРИАЛЫ
Месяц, год 09, 2014
Индекс УДК 519.63
DOI
Аннотация Настоящая работа посвящена численному моделированию вольтамперных и переходных характеристик p–n-перехода с использованием оригинального программного обеспечения, отличительными особенностями которого являются: учет параметра Куранта для дискретизации по времени, а также противопоточная схема. Приведено полученное выражение для расчета шага дискретизации по времени с учетом параметра Куранта. Применение рассчитанного шага дискретизации по времени и противопоточной схемы позволило получить устойчивое сходящееся решение при различных уровнях инжекции и без предварительной нормировки фундаментальной системы уравнений полупроводника в диффузионно-дрейфовом приближении. Для решения нестационарных уравнений непрерывности использовалась неявная схема. Уравнение Пуассона решалось для каждого временного шага. Разработанное программное обеспечение и полученные с его помощью результаты, а именно распределения концентраций носителей заряда, плотности объемного заряда, уровня Ферми и электрическое поле в различные моменты времени и ВАХ-структуры, могут быть полезными при моделировании элементной базы полупроводниковых интегральных схем, а также чувствительных элементов хемосенсоров.

Скачать в PDF

Ключевые слова Фундаментальная система уравнений полупроводника; метод контрольных объемов; микросистемная техника.
Библиографический список 1. Обухов И.А. Неравновесные эффекты в электронных приборах. – Севастополь: Изд-во «Вебер», 2010. – 303 с.
2. Selberherr S. Analysis and Simulation of Semiconductor Devices. – New York: Springer-Verlag/Wien, 1984. – 295 p.
3. Marie X., Balkan N. Semiconductor Modeling Techniques // Springer Series in Materials Science. – 2012. – Vol. 159. – 261 p.
4. Рындин Е.А., Леньшин А.С. Методика численного моделирования спектрометрических газочувствительных сенсорных систем // Инженерный вестник Дона. – 2012. – № 4.
– Ч. 2. – URL: http://www.ivdon.ru (дата обращения: 14.08.2014).
5. Коноплев Б.Г., Рындин Е.А., Денисенко М.А. Метод проектирования функционально-интегрированных лазеров-модуляторов // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 3.
– URL: http://www.ivdon.ru (дата обращения: 14.08.2014).
6. Tomoko Shimada, Shinji Odanaka. A numerical method for a transient quantum drift-diffusion model arising in semiconductor devices // J Comput Electron. – 2008. – № 7. – P. 485-493.
7. Лысенко И.Е. Модель равновесия подвижных элементов микромеханических зеркал с внутренними подвесами // Инженерный вестник Дона. – 2013. № 2. – URL:
http://www.ivdon.ru (дата обращения: 14.08.2014).
8. Рындин Е.А., Куликова И.В. Алгоритм физико-топологического моделирования ПТШ // Известия ТРТУ. – 2000. – № 3 (17). – С. 150-154.
9. Шпак А.А., Куликова И.В. Методика расчета эквивалентных механических параметров мембран сложной топологии для элементов микросистемной техники // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 2 (25). – С. 41-46.
10. Фрайден Дж. Современные датчики: cправочник. – М.: Техносфера, 2005. – 592 с.
11. Зализняк К.Е. Основы вычислительной физики. Ч. 1. Введение в конечно-разностные методы. – М.: Техносфера, 2008. – 224 с.

Comments are closed.