Моделювання дифузійно-дрейфових процесів в електронно-дірковій плазмі активної області p-i-n-діодів в умовах проникаючої в плазму НВЧ-хвилі методами теорії збурень
Вантажиться...
Дата
2022
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Проблематика. Розглянуто проблему розробки інструментальних засобів для математичного моделювання стану електронно-діркової плазми в активній області p-i-n-структур за умов впливу додаткового фактора – потужного надвисокочастотного (НВЧ) електромагнітного поля. Задача важлива для спеціалістів у сфері НВЧ-електроніки, оскільки p-i-n-структури використовуються, зокрема, для комутації потужних електромагнітних полів і у якості захисних пристроїв вхідних трактів радіотехнічних систем. Мета дослідження. Полягає у розробці методології моделювання розподілу концентрації електронно-діркової плазми в активній області плазмових діодів з урахуванням впливу на динаміку носіїв заряду проникаючого в активну область НВЧ-випромінювання та розвитку асимптотичних методів розв’язання відповідних сингулярно збурених нелінійних задач. Методика реалізації. Досягнення мети забезпечується застосуванням методів пограничного шару, комплексних амплітуд та класичних аналітико-числових методів розв’язання крайових задач для систем звичайних диференціальних рівнянь. Результати дослідження. Запропоновано узагальнену математичну модель стаціонарного стану електронно-діркової плазми в активній області p-i-n-діодів у гідродинамічному наближенні, яка враховує вплив на процеси у плазмі НВЧ-випромінювання. Основу моделі складає нелінійна сингулярно збурена крайова задача для системи рівнянь неперервності електронно-діркових струмів та Пуассона. Модельна крайова задача зведена до рекурентної послідовності лінійних крайових задач. Знайдено розв’язки поставленої задачі у вигляді асимптотичних рядів, що містять стаціонарну і нестаціонарну складові. Особливістю запропонованої математичної моделі є те, що вона відображає ефект виявлення електромагнітної НВЧ ТЕ-подібної хвилі на неоднорідності розподілу концентрації носіїв заряду у активній області p-i-n-діода. Висновки. Розроблено методологію моделювання стаціонарного стану електронно-діркової плазми в активній області p-i-n-діодів з урахуванням впливу на динаміку носіїв заряду проникаючого в активну область НВЧ випромінювання.
Опис
Ключові слова
сингулярність, асимптотичний ряд, примежова поправка, електронно-діркова плазма, p-i-n-діод, singularity, asymptotic series, boundary function, electron-hole plasma, p-i-n-diode
Бібліографічний опис
Бомба, А. Я. Моделювання дифузійно-дрейфових процесів в електронно-дірковій плазмі активної області p-i-n-діодів в умовах проникаючої в плазму НВЧ-хвилі методами теорії збурень / Бомба А. Я., Мороз І. П. // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2022. – № 1-2(135). – С. 51–64. – Бібліогр.: 19 назв.