Представлены клеточно-автоматные стохастические модели рекомбинации электронов и дырок в неоднородном полупроводнике в двумерном и трёхмерном случаях. Исследована кинетика процесса рекомбинации электронов и дырок в режимах чистой диффузии, диффузии с туннелированием и диффузии частиц при наличии рекомбинационных центров. Изучен характер электронно-дырочных пространственных корреляций, полученных с помощью клеточно-автоматной модели, и связанного с этим формирования сегрегации в 2D- и ЭБ-полупроводниках. Путём численного моделирования вычислены и исследованы основные характеристики процесса рекомбинации: плотности частиц и интенсивность фотолюминесценции. Кроме того, проанализирована зависимость времени выполнения параллельных программ, реализующих клеточно-автоматные модели рекомбинации в двумерном и трёхмерном случаях, от значений таких модельных параметров, как начальная плотность электронно-дырочных пар и размер моделируемой области.
Скачать электронную версию публикации
Загружен, раз: 295
- Title Дискретное стохастическое моделирование рекомбинации электронов и дырок в 2D- и ЭБ-неоднородных полупроводниках
- Headline Дискретное стохастическое моделирование рекомбинации электронов и дырок в 2D- и ЭБ-неоднородных полупроводниках
- Publesher
Tomsk State University - Issue Прикладная дискретная математика 4(34)
- Date:
- DOI 10.17223/20710410/34/9
Ключевые слова
рекомбинация, полупроводник, диффузия, туннелирование, стохастическое моделирование, клеточный автомат, recombination, semiconductor, diffusion, tunnelling, stochastic simulation, cellular automataАвторы
Ссылки
Gorgis A., Flissikowski T., Brandt O., et al. Time-resolved photoluminescence spectroscopy of individual GaN nanowires // Phys. Rev. 2012. No.B86. 041302(R).
Brandt O. and Ploog K. H. Solid state lighting: the benefits of disorder // Nat. Mater. 2006. No. 5. P. 769-770.
Brosseau C.N., Perrin M., and Silva C. Carrier recombination dynamics in InxGa1-xN/GaN multiple quantum wells // Phys. Rev. 2010. No.B82. 085305.
Sabelfeld K. K., Brandt O., and Kaganer V.M. Stochastic model for the fluctuation-limited reaction-diffusion kinetics in inhomogeneous media based on the nonlinear Smoluchowski equations // J. Math. Chem. 2015. V. 53. Iss. 2. P. 651-669.
Kolodko A. A. and Sabelfeld K. K. Stochastic Lagrangian model for spatially inhomogeneous Smoluchowski equation governing coagulating and diffusing particles // Monte Carlo Methods and Applications. 2001. V. 7. No. 3-4. P. 223-228.
Kolodko A., Sabelfeld K., and Wagner W. A stochastic method for solving Smoluchowski's coagulation equation // Mathematics and Computers in Simulation. 1999. V. 49. No. 1-2. P. 57-79
Sabelfeld K. K., Levykin A. I., and Kireeva A. E. Stochastic simulation of fluctuation-induced reaction-diffusion kinetics governed by Smoluchowski equations // Monte Carlo Methods and Applications. 2015. V.21. No. 1. P. 33-48.
Toffoli T. and Margolus N. Cellular Automata Machines: A New Environment for Modeling. USA: MIT Press, 1987. 259 p.
Бандман О. Л. Клеточно-автоматные модели пространственной динамики // Системная информатика. Методы и модели современного программирования. 2006. №10. С. 59-113.
Wolfram S. A New Kind of Science. Wolfram Media, 2002. 1197 p.
Ермаков С.М., Михайлов Г. А. Статистическое моделирование. М.: Физматлит, 1982. 296 с.
Kireeva A. E. and Sabelfeld K. K. Cellular automata model of electrons and holes annihilation in an inhomogeneous semiconductor // LNCS. 2015. V. 9251. P. 191-200.
Дискретное стохастическое моделирование рекомбинации электронов и дырок в 2D- и ЭБ-неоднородных полупроводниках | Прикладная дискретная математика. 2016. № 4(34). DOI: 10.17223/20710410/34/9