強(qiáng)光輻照下半導(dǎo)體光電探測器的溫度場模擬.pdf

1、半導(dǎo)體光電探測器在科研、生產(chǎn)及其它相關(guān)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其工作性能對溫度變化非常敏感，而有些光電探測器則需要在強(qiáng)光輻照的狀態(tài)下工作，此時光熱效應(yīng)能引起明顯的溫升。因而計算半導(dǎo)體光電探測器的溫度場分布是了解其工作性能的一個重要手段，對于改進(jìn)器件的抗激光性能具有重要的理論價值?；谶@一背景，本文對強(qiáng)光輻照下半導(dǎo)體光電探測器的溫度場作了模擬計算，取得的成果如下： 首先，將一維空間的溫度場計算模型推廣到二維空間，建立了二維空間的溫度場

2、方程。在以往的工作中，對強(qiáng)光輻照下半導(dǎo)體光電探測器的溫度場計算，多集中在一維空間中進(jìn)行，其工作前提是假設(shè)了強(qiáng)光均勻輻照光電探測器表面，但實(shí)際上其光照并不均勻，因而建立二維空間的溫度場計算模型更能反映物理規(guī)律，適用性更廣泛、更普遍。本文建立的溫度場計算模型，可推廣到一切二維軸對稱情形，具有普遍適用性。 其次，對于變系數(shù)二維拋物型溫度場方程，采用了一種既能達(dá)到無條件穩(wěn)定又能用追趕法求解的交替方向隱差分格式，較好地解決了方程的數(shù)值解問

3、題。一般情況下，對于一維拋物型方程，隱格式絕對穩(wěn)定，用消元法求解的計算量也不大，但對高維拋物型方程，隱格式雖然絕對穩(wěn)定，但計算量增加很多；顯格式計算簡單，但穩(wěn)定性條件十分苛刻。因此實(shí)際應(yīng)用中需要尋找一種既穩(wěn)定計算量又小的差分格式，而交替方向隱式方法就是滿足這種要求的一種差分格式。它既是一種有效的分?jǐn)?shù)步長算法，又是一種計算速度快，存儲量小，無條件穩(wěn)定和應(yīng)用范圍廣的有限差分法。 最后，針對由差分格式導(dǎo)出的大型三對角方程組，通過編制程