MÔ PHỎNG BA CHIỀU LINH KIỆN NA-NÔ BÁN DẪN VỚI LỜI GIẢI PHƯƠNG TRÌNH POISSON DỰA TRÊN THUẬT TOÁN GPBICG
Abstract
Bài báo trình bày việc xây dựng chương trình giải phương trình Poisson ba chiều dựa trên thuật toán GPBICG để sử dụng trong chương trình mô phỏng linh kiện na-nô bán dẫn bằng phương pháp Monte – Carlo tập hợp tự hợp. Chương trình mô phỏng được áp dụng để mô phỏng động lực học ba chiều của hạt tải trong các đi-ốt p-i-n bán dẫn GaAs. Các kết quả mô phỏng thu được hoàn toàn phù hợp với các kết quả của các công trình đã được công bố trước đây [1, 2]. Các kết quả chỉ ra rằng chương trình giải phương trình Poisson dựa trên thuật toán GPBICG không những có tốc độ hội tụ nhanh mà còn có tính ổn định cao hơn các chương trình từng được sử dụng [2].
Từ khóa: Mô phỏng linh kiện bán dẫn, phương trình Poisson ba chiều, thuật toán GPBICG, phương pháp Monte – Carlo.
References
D. N. Thao, S. Katayama, and K. Tomizawa, Numerical simulation of THz radiation by coherent LO phonons in GaAs p-i-n diodes under high electric fields, Journal of the Physical Society of Japan 73, (2004), 3177 – 3181.
L. H. Linh, 3D simulation of carrier dynamics in GaAs p-i-n diodes by means of Monte – Carlo method, Master Thesis, Hue University’s College of Education, 2009.
G. Klatt, B. Surrer, D. Stephan, O. Schubert, M. Fischer, J. Faist, A. Leitenstorfer, R. Huber, and T. Dekorsy, Photo-Dember terahertz emitter excited with an Er: fiber laser, Appl. Phys. Lett. 98, (2011), 021114 – 021114-3.
K. Tomizawa, Numerical simulation of submicron semiconductor devices, Artech House, Boston London, 1993.
H. A. Vorst, Iterative Krylov methods for large linear systems, Cambridge University, 2003.
A. Greenbaum, Iterative methods for solving linear systems, SIAM, Philadelphia, 1997.
G. Speyer, D. Vasileska and S.M. Goodnick, Efficient Poisson equation solvers for large scale 3D simulations, Technical Proceedings of the 2001 International Conference on Modeling and Simulation of Microsystems, Nanotech 2001, Vol. 1, (2001), 23 – 26.
Shao-Liang Zhang, GPBi-CG: Generalized product-type methods based on Bi-CG for solving nonsymmetric linear systems, SIAM J. Sci. Comput., Vol 18, No. 2, (1997), 537 – 551.
