半导体方程论文-何永勃,杨伟,范广永,张文杰

半导体方程论文-何永勃,杨伟,范广永,张文杰

导读:本文包含了半导体方程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:半导体激光器,速率方程,温度特性,数值模型

半导体方程论文文献综述

何永勃,杨伟,范广永,张文杰[1](2019)在《基于速率方程的半导体激光器温度特性研究》一文中研究指出激光器温度波动会造成其输出特性变化,为实现检测系统精确测量,需要探究温度变化对输出特性的影响。本文研究了瞬态状态下不同温度梯度对激光器内部参数的影响,其中包含对光子密度、载流子密度、阈值电流、光电延迟、驰豫现象以及输出功率特性等。实验仿真借助Simulink搭建仿真模型,从速率方程着手,在其中引入与温度变化有关的增益系数与透明载流子的影响,得到温度变化下的参数变化。实验结果表明温度变化对激光器内部各性能产生巨大影响,将减弱检测精度,为了减小温度变化产生的误差,应该配合相应的温控电路。(本文来源于《应用激光》期刊2019年05期)

李圆,赵明皞,范翠英,徐广涛[2](2016)在《叁维压电半导体平片裂纹广义不连续位移边界积分方程方法》一文中研究指出不连续位移边界积分方程方法是分析裂纹问题的一种有效方法,已经被广泛应用于研究弹性、压电、电磁等智能材料的断裂问题。本文将这种方法推广到含有任意形状平片叁维压电半导体材料,得到了利用广义不连续位移表示的强度因子的表达式。具体工作如下:(1)引入了裂纹面上不连续载流子密度这一概念,完善了广义不连续位移体系;(2)考虑了压电材料与压电半导体的联系,利用压电介质和拉普拉斯方程的格林函数,得到了含有体积分的广义不连续位移表示的超奇异边界积分方程组;(3)分析了广义不连续位移在裂纹尖端的奇异性并求解得到广义不连续位移表示的广义应力强度因子表达式;(4)给出了有限元法求解的圆盘裂纹的一个算例,验证了求得的强度因子表达式。(本文来源于《第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集》期刊2016-04-15)

华杰,常喜,张英平,汪津[3](2015)在《数理方程在半导体载流子扩散运动中的应用》一文中研究指出数理方程是分析物理学、力学或工程技术中复杂物理问题的重要工具,已广泛应用于社会科学和经济学等领域。文章主要介绍数理方程在分析半导体载流子扩散过程的应用,有助于增强学生对数理方程作为数学工具的理性认识,提高学生学习数理方程的兴趣。(本文来源于《廊坊师范学院学报(自然科学版)》期刊2015年05期)

胡海丰[4](2015)在《半导体偏微分方程的若干数学结果》一文中研究指出本文考虑叁类半导体偏微分方程解的存在性,渐近稳定性和渐近极限问题.第一章是引言部分.在第二章,我们研究了一维半导体双极非等熵流体动力学模型的初边值问题.基于正则扰动的全新思想,我们利用强椭圆组的理论和Banach不动点定理证明了亚音速稳态解的存在唯一性.通过能量方法,建立了该稳态解的指数渐近稳定性.在第叁章,我们考虑了一维半导体双极等温量子流体动力学模型的初边值问题.为了处理方程组中的叁阶色散项,我们采用了非线性边值条件,这意味着量子效应在边界上消失.基于第二章发展出的全新的思想方法,我们证明了亚音速稳态解的存在唯一性.通过能量方法,建立了该稳态解的指数渐近稳定性和半经典极限,以及整体解的半经典极限.在第四章,我们研究了包含半导体中电子和空穴之间重组-增生效应的一维双极非等熵流体动力学模型的Cauchy问题.虽然重组-增生现象具有重要的物理意义,但对这一现象的严格数学分析目前还相当少.再一次基于正则扰动的思想,利用常微分方程组的理论和Banach不动点定理,我们在整个实直线R上得到了亚音速稳态解的存在唯一性.通过精细的能量方法,证明了该稳态解的指数渐近稳定性.我们的结果成功地揭示了重组-增生效应对电荷输运的重要性.(本文来源于《东北师范大学》期刊2015-05-01)

王徐亮[5](2014)在《基于数理方程的导纳波谱学在有机半导体研究中的应用》一文中研究指出本文运用基于数理方程的导纳波谱学理论来研究有机半导体材料的电荷传输特性。首先从电流密度方程和泊松方程出发,基于空间电荷限制电流理论,在不同的边界条件下建立包含有机半导体色散参数和电荷载流子传输时间的理论导纳模型。然后通过粒子群算法,拟合实验阻抗(导纳)实部和虚部信息求得模型中的未知参数。最后计算得出载流子迁移率的大小和其他需要测量的物理量。另外,等效电路模型在本文也得到运用。主要的内容如下:(1)通过大量文献调研,系统性的详细介绍了导纳波谱学的基本概念、基本原理,总结了几种在不同前提条件下建立的理论导纳模型,以及其在有机半导体研究中的具体应用。详细的推导了基本导纳模型-无陷阱时的单载流子传输导纳模型的建立过程并对其简单的分析讨论。本章内容从总体上介绍了导纳波谱学理论以及如何运用导纳波谱学研究有机半导体特性。(2)制备有机半导体器件ITO/NPB(1200nm)/Ag,并测量了其阻抗实部和虚部信息,基于基本导纳模型,运用粒子群算法获得NPB的色散参数和空穴迁移率。通过本方法计算得到的NPB空穴迁移率大小满足Poole-Frenkel公式μ=μ exp(λE12dc0),并且大小与其他文献报道的基本一致。最后通过与一般最小二乘算法比较,详细介绍粒子群算法的特点和优势,对于复杂的模型公式,在数据处理时,粒子群算法表现了其独特的优点。(3)基于导纳波谱学理论,我们分析了金属氧化物V2O5、MoO3、WO3对NPB空穴迁移率的影响。制备叁组带有金属氧化物缓冲层的NPB器件和一组对照器件,并测得相应的NPB空穴迁移率。结果表明,金属氧化物作为空穴注入缓冲层会改变阳极界面的势垒和器件的阻抗大小,从而影响空穴的注入和传输特性,最终影响载流子迁移率。(4)用自组装的方法制备单双链DNA分子探针,并基于导纳谱和阻抗谱原理,运用基本导纳模型和等效电路模型,尝试性的测量了生物分子的迁移率大小并探讨其宏观电荷传输机制。测得的DNA分子迁移率与Ting-Yu Lin等人用时间飞行法(TOF)测得的空穴迁移率相差很大,我们分析给出了可能的具体原因。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2014-05-12)

沈卡[6](2012)在《半导体空穴自旋弛豫及铁磁半导体Landau-Lifshitz-Gilbert方程的理论研究》一文中研究指出自旋电子学是一门以固体材料中电子的自旋自由度作为信息载体与研究对象的学科,其中一个重要的分支为半导体自旋电子学。半导体自旋电子学涉及到半导体中自旋极化的产生、维持、操控以及探测等多个方面,而自旋极化的动力学性质对这些目标的实现都是十分关键的。本论文主要讨论Ⅲ-V族半导体以及由其衍生的铁磁半导体中体材料的动力学性质,具体包括Ⅲ-V族半导体中的g因子、载流子自旋弛豫时间以及铁磁半导体的载流子自旋寿命和磁矩运动方程等。我们首先概述了自旋电子学的背景并简单回顾了文献中对半导体中电子自旋弛豫的研究,然后仔细介绍了半导体中空穴自旋弛豫的实验与理论方面研究进展。接着,我们介绍了铁磁半导体中的能带理论、超快动力学研究以及理论上描述磁矩演化的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的发展,并重点介绍了方程中的Gilbert阻尼系数以及非绝热参数的理论研究。在论文的第二章中,我们讨论了一些常见半导体材料中不同能谷的自旋轨道耦合与9因子。我们用k·p理论得到自旋轨道耦合形式并比较文献中用k·p理论、紧束缚模型以及第一性原理计算等方法确定的常见Ⅲ-V族半导体材料的自旋轨道耦合系数。此外,我们还介绍用k·p理论计算9因子的方法并在第叁章中利用这种方法计算了闪锌矿结构GaAs与AlAs体材料中最低导带L谷以及GaN中最低导带X谷的9因子。我们发现GaAs与AlAs的L谷g因子具有明显的各向异性,而GaN的X谷g因子则基本是各向同性的。其中X谷的9因子数值与L谷的横向9因子都近似等于自由电子9因子。接着我们利用sp3d5s*紧束缚模型计算导带自旋劈裂,从而得到GaN中X谷的自旋轨道耦合系数0.29eVA,它比用sp3s*模型得到的结果要大一个量级。第四章中,我们首先给出了半导体体材料中的动力学自旋Bloch方程。我们通过分析导带、价带之间的耦合并结合collinear表象与helix表象之间的变换解释了D'yakonov-Perel'与Elliott-Yafet两种电子自旋弛豫机制的来源,并介绍了引起Bir-Aronov-Pikus自旋弛豫的电子-空穴自旋交换散射项。对于空穴系统,考虑到费米面附近轻、重空穴之间的能量劈裂,我们忽略轻、重空穴之间的关联,把helix表象的运动方程约化成关于轻、重空穴两部分密度矩阵的形式。我们把这种做法下由散射项直接导致的自旋弛豫统一归为空穴的Elliott-Yafet自旋弛豫机制,而把依赖于轻、重空穴带自旋进动的自旋弛豫过程称为D'yakonov-Perel'自旋弛豫过程。从第五章到第八章,我们利用动力学自旋Bloch方程方法具体研究GaAs与铁磁GaMnAs体材料中的自旋/磁矩动力学性质。在第五章中,我们分析了实验上测得的n型材料电子自旋弛豫时间在低温下的浓度关系。通过计算光激发导致的热电子效应,我们证实实验上观测到的弛豫时间极大值是由简并、非简并极限的过渡导致的,与此前的理论预言一致。第六章,我们利用动力学自旋Bloch方程研究了本征型与p型GaAs体材料中的空穴自旋弛豫。在我们的计算中包含了诸如空穴-杂质、空穴-声子、空穴-电子以及空穴-空穴等所有相关的散射。由于波函数与自旋劈裂能量都由对角化Kane哈密顿量得到,因此我们可以较为准确的描述波函数混合引起的Elliott-Yafet自旋弛豫以及由自旋进动引起的D'yakonov-Perel'自旋弛豫的贡献。我们发现Elliott-Yafet机制始终是空穴的主要自旋弛豫机制,这与价带自身的强自旋轨道耦合有关。在本征材料中,我们在室温下得到的空穴自旋弛豫时间为110fs左右,与之前的实验结果符合得很好。我们的计算结果表明以往文献中遗漏的轻、重空穴的带内自旋关联(helix表象密度矩阵的非对角项)以及空穴与光学声子的非极化相互作用都是十分重要的。进一步,我们仔细讨论了不同温度、浓度下的空穴自旋弛豫时间。我们发现随着温度降低,空穴的自旋弛豫时间可能延长一个量级以上。我们发现自旋弛豫时间在高温下随浓度上升单调下降,而低温下却呈现先上升后下降的非单调行为,这与库仑散射在简并、非简并极限下的不同行为有关。在p型材料的研究中,我们也预言了空穴自旋弛豫时间丰富的非单调温度、浓度依赖关系。我们发现这种非单调性主要由杂质散射强度变化引起并且受到屏蔽的影响,而在高温下电声散射也会有比较重要的贡献。在第七章中,我们基于s-d交换模型推导了铁磁半导体中的Landau-Lifshitz-Gilbert方程。我们把巡游电子的自旋轴取成局域、瞬时的磁矩方向,从而引入了自旋态之间的规范场耦合。在包含规范场相互作用的情况下,我们用非平衡格林函数方法推导了巡游电子动力学自旋Bloch方程,并在弛豫时间近似下通过求解方程得到巡游电子自旋极化对局域电子磁矩的自旋扭矩作用。在空间均匀体系中,我们发现除了自旋翻转散射以外,自旋守恒散射也会通过D'yakonov-Perel'自旋弛豫机制对巡游电子的自旋弛豫时间产生修正进而影响Gilbert阻尼扭矩,并且空间均匀的自旋流在自旋轨道耦合的作用下也会对Gilbert阻尼产生贡献。当磁矩存在空间梯度时,一阶梯度项给出正比于自旋流大小的自旋扭矩,它包括直接的自旋交换扭矩以及正比于非绝热参数的横向自旋交换扭矩,与之前文献中的结果一致。在二阶梯度下,我们得到了两项有效磁场贡献,其中一项为常规的自旋刚度项,而另外一项贡献同时垂直于常规自旋刚度与磁矩方向。我们发现这项垂直自旋刚度会导致磁畴壁偏离理想的Neel结构而出现螺旋形结构。由于铁磁半导体中的非绝热参数较大,垂直自旋刚度会比较重要。接着我们在第八章中用实际样品参数具体计算了GaMnAs中Landau-Lifshitz-Gilbert方程中的系数。由于这些系数都与载流子的自旋寿命有关,因此我们首先利用Zener模型通过数值求解动力学方程计算了铁磁相GaMnAs中的空穴自旋弛豫时间。由于空穴始终处于强简并极限下,因此我们在计算中忽略了库仑散射,温度效应通过磁矩Brillouin函数引入。从我们的计算结果来看,在p-d交换系数比较小的情况下,空穴的自旋弛豫时间随温度上升而单调下降,而在交换系数比较大的时候,空穴自旋弛豫时间先上升后下降。通过分析我们发现这种现象的产生与空穴带之间的波函数混合随Zeeman劈裂的变化有关。我们把空穴自旋弛豫时间代入到LLG系数的解析表达式中,得到的低温非绝热参数β在0.3左右,与实验值一致。随着温度升高到居里温度附近,非绝热参数显着增大并可以超过1。在β<1的区域,我们得到的Gilbert阻尼系数随着温度上升缓慢上升,数值以及温度关系都与实验观测相符。在β>1的区域,我们预言阻尼系数随温度上升而下降。此外,我们也计算了自旋刚度系数与垂直自旋刚度系数。我们发现垂直自旋刚度系数也会和阻尼系数一样呈现非单调行为。我们在第九章中仔细讨论了等间距的π脉冲序列对(001)GaAs量子阱中电子自旋弛豫的影响。在包含所有相关散射的情况下,我们发现脉冲间距超过40ps时强、弱散射极限下的自旋弛豫时间基本都不受脉冲间距的影响。随着脉冲间距缩短,电子的自旋弛豫时间可以显着延长。计算结果表明自旋弛豫时间的温度、浓度依赖关系与动量弛豫时间基本一致,这是因为密集的π脉冲成为抑制有效磁场非均匀扩展的主要机制而散射的主要作用则是提供自旋弛豫通道。我们发现在高迁移率、低温、高/低电子浓度条件下,π脉冲序列对自旋弛豫时间的调节效果最强。最后我们还在第十章中介绍了一种在介观尺度基于局域Rashba自旋轨道耦合设计的T形自旋晶体管模型。这种模型通过把Fano-Rashba效应与T形结构波导管的结构反共振结合起来,利用Fano反共振点与结构反共振点相靠近时造成的带隙来减小器件关闭状态的漏电流。与依靠单独的Fano反共振点或结构反共振点设计的晶体管相比,我们的设计方案极大地提高了器件的皮实性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2012-06-01)

张承莉[7](2012)在《一维非等熵半导体方程稳态解的极限分析》一文中研究指出本文所讨论的是一类出现在半导体器件中的流体动力学模型.首先,运用能量估计的方法讨论了在相应边界条件下一维单极非等熵半导体方程稳态解的零电子质量极限和松弛时间极限.其次,对于一维双极非等熵半导体方程,我们先利用二阶椭圆方程的相关理论及Schauder不动点理论证明方程组的稳态解的存在唯一性,再利用能量估计的方法讨论在相应边界条件下方程组稳态解的零电子质量极限.(本文来源于《上海师范大学》期刊2012-04-01)

秦爽[8](2012)在《两类双极半导体方程解的渐近行为》一文中研究指出本文主要研究了两类叁维双极流体动力半导体方程解的渐近行为.对于双极Euler-Poisson方程,首先将双极方程化成一个有阻尼的单极欧拉方程和一个单极欧拉泊松方程.通过傅里叶变换,用截断函数进行分频分析得到格林函数的性质,接着由Duhamel定理给出这两个单极方程解的逐点估计,即可得到双极欧拉泊松方程解的逐点估计!最后由本文给出的一个引理,可以得到解的$L^{p}$模估计.对于双极Naver-Stokes-Poisson方程,我们采取同样的办法.(本文来源于《上海师范大学》期刊2012-04-01)

周芳[9](2012)在《有界域上叁维非等熵半导体方程解的渐近性(英文)》一文中研究指出本文讨论了一类叁维非等熵半导体方程. 利用能量估计法, 证明了热平衡稳态解的存在唯一性.然后, 得到了Cauchy-Neumann问题光滑解的整体存在性以及当t→ +∞这种光滑解以指数速度收敛到稳定解, 改进了文献[12]的结果.(本文来源于《数学杂志》期刊2012年02期)

蒋仁斌,周文华[10](2011)在《半导体热效应方程弱解的L~2估计》一文中研究指出研究当φ(s)=sm(1<m≤3)和初值为θ0∈L4+(Ω)时热效应方程弱解的L2估计.在证明此估计时,采用了试验函数的方法.关于一类退化半导体方程弱解存在性的结论已有大量的结果,而涉及到热效应方程方面的少有研究,其主要原因在于此时问题随着非线性耦合程度的提高而变得非常复杂.因此,主要讨论了热效应方程弱解的L2估计,从而为进一步研究带热效应方程弱解的存在奠定了基础.(本文来源于《淮海工学院学报(自然科学版)》期刊2011年02期)

半导体方程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

不连续位移边界积分方程方法是分析裂纹问题的一种有效方法,已经被广泛应用于研究弹性、压电、电磁等智能材料的断裂问题。本文将这种方法推广到含有任意形状平片叁维压电半导体材料,得到了利用广义不连续位移表示的强度因子的表达式。具体工作如下:(1)引入了裂纹面上不连续载流子密度这一概念,完善了广义不连续位移体系;(2)考虑了压电材料与压电半导体的联系,利用压电介质和拉普拉斯方程的格林函数,得到了含有体积分的广义不连续位移表示的超奇异边界积分方程组;(3)分析了广义不连续位移在裂纹尖端的奇异性并求解得到广义不连续位移表示的广义应力强度因子表达式;(4)给出了有限元法求解的圆盘裂纹的一个算例,验证了求得的强度因子表达式。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

半导体方程论文参考文献

[1].何永勃,杨伟,范广永,张文杰.基于速率方程的半导体激光器温度特性研究[J].应用激光.2019

[2].李圆,赵明皞,范翠英,徐广涛.叁维压电半导体平片裂纹广义不连续位移边界积分方程方法[C].第十八届全国疲劳与断裂学术会议论文摘要集.2016

[3].华杰,常喜,张英平,汪津.数理方程在半导体载流子扩散运动中的应用[J].廊坊师范学院学报(自然科学版).2015

[4].胡海丰.半导体偏微分方程的若干数学结果[D].东北师范大学.2015

[5].王徐亮.基于数理方程的导纳波谱学在有机半导体研究中的应用[D].南京邮电大学.2014

[6].沈卡.半导体空穴自旋弛豫及铁磁半导体Landau-Lifshitz-Gilbert方程的理论研究[D].中国科学技术大学.2012

[7].张承莉.一维非等熵半导体方程稳态解的极限分析[D].上海师范大学.2012

[8].秦爽.两类双极半导体方程解的渐近行为[D].上海师范大学.2012

[9].周芳.有界域上叁维非等熵半导体方程解的渐近性(英文)[J].数学杂志.2012

[10].蒋仁斌,周文华.半导体热效应方程弱解的L~2估计[J].淮海工学院学报(自然科学版).2011

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