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载流子输运问题的蒙特卡罗模拟研究

作　者: 侯永森
导　师: 唐祯安
学　校: 大连理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 载流子输运 蒙特卡罗方法 模拟研究 平均能量 半导体器件模拟 时间占有率 平均自由程 电子散射 评估办法 热传导
分类号: O551.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 367次
引　用: 3次
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内容摘要


本论文使用蒙特卡罗方法研究载流子输运问题的计算机模拟。文中在简要介绍傅立叶热传导定律和微尺度热传导基本概念的基础上，阐明了载流子输运模拟中使用蒙特卡罗方法的原因。然后系统地介绍了蒙特卡罗方法的概念、分类、使用该方法的一般过程以及该方法在半导体器件模拟中的应用。同时说明了蒙特卡罗模拟中使用的伪随机数的产生方法和质量评估办法。重点阐述了电子散射理论。最后，使用蒙特卡罗方法模拟了GaAs材料的平均速率、平均能量以及载流子在不同能谷中的时间占有率，GaAs二极管的平均能量、平均速率以及平均自由程并推导出了其热导率。

全文目录


第一章 绪论  6-12
  1．1 经典热传导理论基础  6-8
  1．2 微尺度热传导概述  8-12
第二章 蒙特卡罗方法  12-18
  2．1 蒙特卡罗方法概述  12
  2．2 伪随机数  12-15
  2．3 载流子输运的随机模型  15-18
    2．3．1 漂移模型  15-16
    2．3．2 散射模型  16-18
第三章 散射理论  18-35
  3．1 散射的量子力学理论  18-22
  3．2 杂质散射  22-26
  3．3 晶格散射  26-35
    3．3．1 声学声子散射  26-29
    3．3．2 非极性光学声子散射  29-32
    3．3．3 极性光学声子散射  32-35
第四章 载流子输运的蒙特卡罗模拟  35-55
  4．1 蒙特卡罗方法模拟输运问题  35-41
    4．1．1 单粒子蒙特卡罗方法  35-40
    4．1．2 整体蒙特卡罗方法  40-41
  4．2 蒙特卡罗方法在器件模拟中的应用  41-51
    4．2．1 器件模拟简介  41-46
    4．2．2 模拟流程及其结果  46-51
  4．3 固体比热及其热导率的蒙特卡罗模拟  51-55
第五章 结束语  55-56
致谢  56
参考文献  56

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 热学与物质分子运动论 > 热学 > 物质的热性质
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