【漂移-扩散通量重建 FV 方案】用于半导体和气体放电模拟的电子传输的更准确的 Sharfetter-Gummel 算法(Matlab代码实现)

简介: 【漂移-扩散通量重建 FV 方案】用于半导体和气体放电模拟的电子传输的更准确的 Sharfetter-Gummel 算法(Matlab代码实现)

💥1 概述

文献来源:

改进了著名的Scharfetter-Gummmel(SG)方案,用于半导体和气体放电等离子体的对流主导问题。考虑了一维对流-扩散方程。结果表明,如果两个相邻节点之间的电位降远小于电子温度,则原始SG方案是准确的。为了满足此条件,在相邻节点之间插入了一对附加节点。这些“虚拟”节点之间的距离可以选择得足够小,以高精度获得细胞结合处的通量。虚拟节点上的数字密度是通过插值法找到的。测试表明,该方案的精度与FCT技术相当,但相比之下,它不会对快速变化的功能产生“楼梯”干扰。


原文摘要:


A well-known Scharfetter-Gummel (SG) scheme for convection-dominated problems of semiconductor and gas discharge plasmas is improved. A one-dimensional convection-diffusion equation is considered. It is shown that the original SG scheme is accurate if the potential drop between two adjacent nodes is much less than the electron temperature. To satisfy this condition a pair of additional nodes between adjacent nodes are inserted. The distance between these "virtual" nodes can be choosen small enough to obtain flux at the cell bound with the high accuracy. The number densities at virtual nodes are found by interpolation. Tests have shown that the accuracy of this scheme is comparable to the FCT technique, but in contrast it does not produce a "staircase" disturbance on rapidly changing functions.


📚2 运行结果

【漂移-扩散通量重建 FV 方案】用于半导体和气体放电模拟的电子传输的更准确的 Sharfetter-Gummel 算法(Matlab代码实现)_哔哩哔哩_bilibili

部分代码:

% Constants from original paper
mue = 1.0; De = 1.0; A = 1.0e+4; epsilon = 0.01;
% Linear field
E = A*x;
h(1:N-1) = x(2:N)-x(1:(N-1)); h(N) = h(N-1); h(N+1) = h(N);
for k=1:(N-1)
    % Distance between virtual nodes h_v (see (21))
    h_v = sqrt(2.0*epsilon*De*h(k)/mue/abs(E(k+1)-E(k)));
    % If h_v>=h then use SG scheme
    if (h_v >= h(k))        
        if 0.5*abs(E(k+1)+E(k))> eps
            alpha = mue*h(k)/De*0.5*(E(k+1)+E(k));
            I0 = ( exp(alpha) - 1.0 )/alpha;
            j(k+1) = De/h(k)*(u(k) - exp(alpha)*u(k+1))/I0;
        else

🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

🌈4 Matlab代码及文献


相关文章
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
【水下图像增强融合算法】基于融合的水下图像与视频增强研究(Matlab代码实现)
1010 0
|
算法 定位技术 计算机视觉
【水下图像增强】基于波长补偿与去雾的水下图像增强研究(Matlab代码实现)
【水下图像增强】基于波长补偿与去雾的水下图像增强研究(Matlab代码实现)
1280 0
|
算法 机器人 计算机视觉
【图像处理】水下图像增强的颜色平衡与融合技术研究(Matlab代码实现)
【图像处理】水下图像增强的颜色平衡与融合技术研究(Matlab代码实现)
427 0
|
新能源 Java Go
【EI复现】参与调峰的储能系统配置方案及经济性分析(Matlab代码实现)
【EI复现】参与调峰的储能系统配置方案及经济性分析(Matlab代码实现)
434 0
|
机器学习/深度学习 算法 机器人
使用哈里斯角Harris和SIFT算法来实现局部特征匹配(Matlab代码实现)
使用哈里斯角Harris和SIFT算法来实现局部特征匹配(Matlab代码实现)
573 8
|
机器学习/深度学习 编解码 算法
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
基于OFDM技术的水下声学通信多径信道图像传输研究(Matlab代码实现)
517 8
|
机器学习/深度学习 数据采集 测试技术
基于CEEMDAN-VMD-BiLSTM的多变量输入单步时序预测研究(Matlab代码实现)
基于CEEMDAN-VMD-BiLSTM的多变量输入单步时序预测研究(Matlab代码实现)
456 8
|
机器学习/深度学习 算法 自动驾驶
基于导向滤波的暗通道去雾算法在灰度与彩色图像可见度复原中的研究(Matlab代码实现)
基于导向滤波的暗通道去雾算法在灰度与彩色图像可见度复原中的研究(Matlab代码实现)
766 8
|
编解码 运维 算法
【分布式能源选址与定容】光伏、储能双层优化配置接入配电网研究(Matlab代码实现)
【分布式能源选址与定容】光伏、储能双层优化配置接入配电网研究(Matlab代码实现)
971 12
|
人工智能 数据可视化 网络性能优化
【顶级SCI复现】虚拟电厂的多时间尺度调度:在考虑储能系统容量衰减的同时,整合发电与多用户负荷的灵活性研究(Matlab代码实现)
【顶级SCI复现】虚拟电厂的多时间尺度调度:在考虑储能系统容量衰减的同时,整合发电与多用户负荷的灵活性研究(Matlab代码实现)
396 9

热门文章

最新文章