Моделювання дифузійно-дрейфових процесів в електронно-дірковій плазмі активної області p-i-n-діодів в умовах проникаючої в плазму НВЧ-хвилі методами теорії збурень

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБомба, А. Я.
dc.contributor.authorМороз, І. П.
dc.date.accessioned2023-10-13T00:45:24Z
dc.date.available2023-10-13T00:45:24Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractПроблематика. 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.uk
dc.description.abstractotherBackground. The problem of developing tools for mathematical modeling of the state of electron-hole plasma in the p-i-n structures active region under the influence of an additional factor - a powerful microwave electromagnetic field is considered. The task is important for specialists in the field of microwave electronics, since p-i-n structures are used, in particular, for switching powerful electromagnetic fields and as protective devices for the input paths of radio engineering systems. Objective. It consists in developing a methodology for modeling the electron-hole plasma concentration distribution in the p-i-ndiodes active region taking into account the effect on the dynamics of charge carriers of microwave radiation penetrating into the active region and developing asymptotic methods for solving the corresponding singularly perturbed nonlinear problems. Methods. Achieving the goal is ensured by the use of boundary layer method, complex amplitudes method and classical analyticnumerical methods for solving boundary value problems for systems of ordinary differential equations. Results. A generalized mathematical model of the electron-hole plasma stationary state in the p-i-n diodes active region in the hydrodynamic approximation, which takes into account the effect of microwave radiation on processes in the plasma, is proposed. The model basis is a nonlinear singularly perturbed boundary value problem for the system of electron-hole currents continuity equations and the Poisson. The model boundary value problem is reduced to a recurrent sequence of linear boundary value problems. Solutions of the stated problem are found in the form of asymptotic series containing stationary and non-stationary components. A feature of the proposed mathematical model is that it reflects the effect of detecting an electromagnetic microwave TE-like wave on the charge carrier concentration distribution inhomogeneity in the p-i-n-diode active region. Conclusions. The methodology for modeling the electron-hole plasma stationary state in the p-i-n-diodes active region taking into account the effect on the charge carriers dynamics of microwave radiation penetrating into the active region has been developed.uk
dc.format.pagerangePp. 51-64uk
dc.identifier.citationБомба, 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.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpisn.2022.1-2.268688
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/61346
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofНаукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 1-2(135)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectсингулярністьuk
dc.subjectасимптотичний рядuk
dc.subjectпримежова поправкаuk
dc.subjectелектронно-діркова плазмаuk
dc.subjectp-i-n-діодuk
dc.subjectsingularityuk
dc.subjectasymptotic seriesuk
dc.subjectboundary functionuk
dc.subjectelectron-hole plasmauk
dc.subjectp-i-n-diodeuk
dc.subject.udc517.9: 621.382.233uk
dc.titleМоделювання дифузійно-дрейфових процесів в електронно-дірковій плазмі активної області p-i-n-діодів в умовах проникаючої в плазму НВЧ-хвилі методами теорії збуреньuk
dc.title.alternativeSimulation of diffusion-drift processes in the electron-hole plasma of the p-i-n-diodes active region under the conditions of a mw penetrating in the plasma by the perturbation theory methodsuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
268688-666809-1-10-20231012.pdf
Розмір:
630.09 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 1-2(135)