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使用模态间断Galerkin方法对电子Boltzmann输运方程进行强非平衡模拟。 (英语) Zbl 1462.35236号

摘要:在本研究中,我们对半导体器件中一维电子玻尔兹曼输运方程(BTE)的强非平衡条件进行了模拟。采用显式模态间断Galerkin方法和最简单的碰撞模型松弛时间近似求解电子BTE。将电子BTE系统在动量和时间上离散化,并应用于描述强静电场下非线性电子输运的动力学。采用三阶显式SSP-RK格式对生成的半离散常微分方程进行时间离散。对于稳态电子BTE,导出了低电场和高电场下的解析解,用于验证数值方法。在广泛的测试参数和状态下,计算结果与导出的解析解显示出良好的一致性。还进行了广泛的数值模拟,以研究利用的流动参数对电子BTE解的影响。最终,这些结果预测,模态DG方法在处理超快运输动力学中遇到的强烈失衡状态时尤其有效。

MSC公司:

20年第35季度 玻尔兹曼方程
81年第35季度 与半导体器件相关的PDE
82天37分 半导体的统计力学
82立方厘米70 含时统计力学中的输运过程
65升06 常微分方程的多步、Runge-Kutta和外推方法
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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全文: 内政部

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