Si亚微米MOSFET蒙特卡罗模拟中散射机制的研究

讨论了用蒙特卡罗法模拟半导Si内电子输运现象的散射机制，探讨并确定自由飞行时间的自散射方法，模拟电子在不同高场下的输运过程，并分析了速度过冲效应产生的原因。     

Si亚微米MOSFET Monte carlo模拟中散射机制的研究

讨论了用Monte carlo法模拟半导Si内电子输运现象的散射机制,探讨并确定自由飞行时间的自散射方法,模拟电子在不同高场下的输运过程,并分析了速度过冲效应产生的原因.     

应用蒙特卡罗模拟测定康普顿波长

运用蒙特卡罗程序(MCNP -4C),选择入射光波长为λ0=0.07078 nm,4Be为散射物质,模拟了康普顿效应的实验过程.模拟数据反映了康普顿效应的特点,得到了康普顿波长,模拟结果与理论值符合得很好.     

电子-空穴气屏蔽影响下有限深量子阱中电子与空穴的本征态

考虑电子-空穴气屏蔽的影响,研究了有限深量子阱中电子和空穴的本征能量及其相应的各级本征态.电子-空穴气引起的极化电场由泊松方程给出,而电子和空穴则满足考虑极化电场下的薛定谔方程,因此本文自洽计算了泊松方程与薛定谔方程.数值结果表明,内电场使电子和空穴向相反方向靠近势垒,而电子-空穴气将屏蔽内电场使得电子和空穴向阱中心靠近;势垒、内电场和屏蔽之综合效应将影响电子和空穴的本征能量和本征波函数.本文的方法还可推广到求解任意势中的定态薛定谔方程.     

对自恰求解薛定谔方程和泊松方程的数值迭代方法的研究

本文比较了用在自洽求解薛定谔方程和泊松方程中的改变松弛因子的一般迭代方法和predictor-corrector 迭代方法。数值试验表明,使用一般迭代方法求解时,收敛速度慢或迭代过程中解振荡从而不能得到收敛的结果,而使用predictor-corrector 迭代方法时,会加快方程的收敛速度,提高数值的稳定性。本文最后求解了几个常用于高电子迁移率晶体管的异质结的能带图和电子浓度的分布,并解释其物理意义。     

具有量子修正功能的三维蒙特卡罗MOS器件模拟

为了处理纳米MOS场效应管的量子效应，在蒙特卡罗模拟中引入有效势量子修正，并提出了基于PC机群的三维并行模拟算法．每个节点应用多层网格法求解一个子区域内各网格点的Poisson方程，采用有效势法对各网格点进行量子修正，并跟踪模拟一组带电粒子的加速飞行和随机散射运动，使所有节点的负载始终保持平衡．模拟实例表明，引入有效势修正的蒙特卡罗模拟结果与薛定鄂方程计算结果吻合得较好，所提并行算法也具有较高的加速比．     

具有量子修正功能的三维蒙特卡罗MOS器件模拟

为了处理纳米MOS场效应管的量子效应，在蒙特卡罗模拟中引入有效势量子修正，并提出了基于PC机群的三维并行模拟算法．该算法在每个节点应用多层网格法求解一个子区域内各网格点的Poisson方程，采用有效势法进行量子修正，并跟踪模拟一组带电粒子的加速飞行和随机散射运动，使各节点的负载始终保持平衡．模拟实例表明，引入有效势修正的蒙特卡罗模拟结果与薛定鄂方程吻合得较好，     

稀薄等离子体羽流稳态流动粒子模拟

以稳态等离子体推力器羽流为研究对象,基于单元粒子法一直接模拟蒙特卡罗法混合法,建立数值仿真模型,研究流场电势、电子数密度、离子电流密度分布,通过与实测数据及已有模拟结果的比较验证模型.电子动量方程简化中,考虑电子和离子与中性粒子的碰撞效应,采用交替方向隐式法求解等离子体电势,所得仿真结果优于忽略该效应的Boltzmann模型,尤其是在流场翼部.本研究对电推力器的污染评估具有参考价值.     

T(d,n)~4He反应的中子能谱的测量和模拟计算

本文描述用飞行时间谱仪对T(d,n)~4He反应的α关联中子能谱和角分布的测量,以及介绍对这些中子能谱的蒙特卡罗模拟。在计算中考虑了氘在氚-钛靶的多次散射。对发射中子谱自寺和关联中子平均能量的计算结果分别与Pavlik等人的计算结果和我们的实验结果很好地符合。     

半导体器件模拟中的散射机制

从量子力学的微挠理论角度分析散射机制的基本理论，总结了半导体中几种重要的散射机制并给出了散射率的一般表达式，给出一具体的例子，分析了Si中的散射机制，用蒙特卡罗方法模拟了Si中的各种散射机制的散射率和其中载流子的运动状态。     

Monte Carlo calculation method on low energy electron scattering in polybasic medium

A novel Monte Carlo method of simulating low energy electron (LEE) scattering in polybasic medium is presented. The Mott cross section is adopted to describe the elastic scattering of LEE, and a mean cross section idea is proposed instead of usual determination of the scattering center. The Joy’s modified Bethe equation is used to calculate energy loss of LEE. The scattering processes of LEE in bulk PMMA have been simulated. And the electron backscattering coefficients, the electron interaction range and energy dissipation distribution of LEE in bulk PMMA have been calculated and compared with those calculated by the method of determining scattering center.     

有限差分法结合预条件共轭梯度分析三维电磁散射问题

引入预条件共轭梯度法，提出了结合频域有限差分法分析三维电磁散射问题．数值计算过程中利用Mur二阶吸收边界条件和Maxwell方程组积分形式的频域差分离散格式．作为算例，分析了理想导体金属块对平面电磁波的散射，由于使用了预条件共轭梯度法求解差分矩阵方程，从而减少了计算时间．数值结果表明了该方法的有效性．     

平行板间各向异性散射介质辐射传递方程求解

通过计算离散能束在传播过程中散射的能量在空间方向上的分布份额,用基于蒙特卡洛法的DRESOR法在平行平板系统内对相函数分别为一阶前向、一阶后向的各向异性散射介质中的辐射传递方程进行了求解,分别给出了各向异性散射条件下系统边界的具有较高方向分辨率的辐射强度分布以及系统内的热流、热源和入射辐射分布,并对各向异性散射对结果的影响进行了分析.将计算辐射强度结果代入辐射传递方程进行验证计算,验证结果的比较证明了DRESOR法求解辐射传递方程的有效性和正确性,并且计算结果达到了很高的精度.     

高精度叠前时间域速度分析方法研究及应用

以水平层状为假设的常规速度分析和倾角时差校正都不能很好地解决倾斜地层反射点弥散问题,而高精度共散射点道集速度分析方法则可以很好地解决。研究优于常规方法的椭圆展开共反射点叠加速度分析方法,用它获得的速度场作为高精度共散射点道集速度分析方法的初始输入。同时,研究等价偏移距单平方根旅行时方程的推导,以及共散射点道集的提取过程及基于共散射点道集的速度分析方法与叠前时间偏移。通过两种方法的组合,从模型和实际资料的试算可以看出速度谱精度得到提高,获取得到高精度速度场,并且获取叠前时间偏移剖面的效率得到提高。     

高维Poisson方程Cauchy问题的一种数值解法

研究了高维Poisson方程Cauchy问题的数值求解方法，将Poisson方程的cauchy问题的求解归结为先求解Hausdorff矩问题，再求解Poisson方程的混合边值问题。在求解矩问题时，利用积分方程方法设计了高维Poisson方程Cauchy问题稳定化的算法，并对三维Cauchy问题进行了数值模拟。     

粗糙表面TE散射的Monte Carlo摸拟

研究了随机粗糙表面的电磁散射问题.在用数值方法研究粗糙表面电磁散射过程中,经常遇到大型的数值计算问题,为此提出一种新的基于积分方程的区域分散算法.采用这种算法,可以将大型计算问题分解为几个小型的问题进行求解.用此新的算法对粗糙表面的散射进行了Monte Carlo模拟.散射计算结果与用直接反演的计算比较结果表明,两种方法符合很好,从而证明了所提方法的可行性.另外,从散射结果我们也得到粗糙表面的背向加强现象.     

自适应四叉树网格下的N-S方程数值求解模型

提出了一种自适应四叉树网格下的N-S方程数值求解模型.网格能够根据涡度值大小进行自动加密或合并,以达到在不显著增加计算量的前提下,提高重点区域分辨率的目的.模型中采用了无条件稳定的MacCormack格式计算对流项,采用修正的中心差分格式离散压力泊松方程,并提出了在树型网格下黏性项的变通离散格式.通过算例证明,利用新模型所得到的压力泊松方程的数值解具有二阶精度,速度解的精度超过一阶.计算得到的方腔流中轴线上速度分布与Ghia计算结果一致,圆柱绕流中拖曳力系数和升力系数与实测结果一致.方腔流算例还表明,在相同分辨率情况下采用自适应网格计算时间可减少近一半.     

低能电子束光刻的Monte Carlo模拟

利用Mott截面和介电函数模型,借助Monte Carlo方法模拟了电子在光刻胶PMMA和衬底中的弹性散射和非弹性散射.通过统计电子的能量沉积分布,发现低能电子的大部分能量沉积在光刻胶中而非衬底,所以在电子束光刻中有着更高的效率.并且还得到了在不同的入射电子能量下,光刻胶完全曝光所对应的的最佳厚度.     

Q_1~(rot)非协调元二网格法

在计算Possion方程特征值时,高效率更准确是我们追求的目标。本文在二维情况下用Qr1ot非协调元二网格法求得了Qr1ot元的特征值,并且与非二网格下得到的结果进行了比较,用数值例子说明了此方法具有高效性。     

非球形气溶胶对光波传输特性的影响

为分析非球形气溶胶对光波传输特性的影响,依据非球形气溶胶相函数的变化特征,提出了相函数分段加权采样方案,改进了Monte Carlo模型中散射角抽样方法,并验证了其有效性。采用T矩阵法模拟了非球形气溶胶散射特性,讨论了0.55μm光波透过率、反射率随气溶胶形状、传播距离的变化规律,将结果与H-G相函数抽样方案的模拟结果进行了比较。结果表明,相函数分段加权采样方案可显著减小散射角抽样误差与相函数抽样偏差;粒子形状对透过率与反射率影响显著,且传播距离越长,影响越大,形状对反射率影响强于透射率;与H-G相函数抽样方案模拟结果相比,本模型模拟的光波透过率偏大,反射率偏小。