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基于MATLAB的PN结形成过程蒙特卡罗程序研发

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本文基于蒙特卡罗随机行走的思想,用概率和随机抽样模拟PN结形成过程中载流子的运动以及动态分布,解决平衡态PN结电势所满足的泊松方程过于复杂、难以计算以及模拟的问题.利用MATLAB软件将演化过程中的载流子的运动过程可视化,并且将平衡态PN结的电势分布可视化.该方法可通过模拟载流子的运动规律及分布了解PN结的形成过程,进而及时对物理模型进行修正.该程序实现手段简便,物理图像清晰,可以用于半导体物理等相关课程的课堂教学.
Monte Carlo Program of PN Junction Formation Process Based on MATLAB
Based on the idea of Monte Carlo random walk,this research uses probability and random sampling to simulate the motion and dynamic distribution of carriers during the formation of PN junction.This paper also solves the problem that the Poisson equation satisfied by the equilibrium PN junction potential is too complicated to calculate and simulate.The MATLAB software is used to visualize the movement process of carriers in the evolution process and the potential distribution of equilibrium PN junction.The calculation process of this method is intuitive,and the macroscopic properties of the material can be obtained by simulating the motion law and distribution of the carriers,and then the physical model can be modified in time.The program is simple to implement and the physical image is clear.It can be used in classroom teaching of semiconductor physics and other related courses.

Monte CarloPN junctionrandom samplingsemiconductor device simulation

龚丽、赵宇、王春龙、徐攀峰、刘雯、李一杰、梁友君、许媛媛、朱江、康晓民、康晓珅

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辽宁大学 物理学院,辽宁 沈阳 110036

南开大学 物理科学学院,天津 300071

南华大学 机械工程学院,湖南 衡阳 421001

蒙特卡罗方法 PN结 随机抽样 半导体器件模拟

国家自然科学基金辽宁大学本科教学改革项目辽宁大学本科教学改革项目辽宁大学本科教学改革项目辽宁大学本科教学改革项目辽宁大学本科教学改革项目教育部产学合作协同育人项目

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2024

辽宁大学学报(自然科学版)
辽宁大学

辽宁大学学报(自然科学版)

影响因子：0.371
ISSN：1000-5846
年,卷(期)：2024.51(2)
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