Investigation of nonlinear oscillations in the gas discharge-semiconductor system: Effect of different fluid modelling approaches
Gaz boşaltımı-yarı iletken sistemlerde lineer olmayan salınımların araştırılması: Farklı akışkan modellerin etkisi
- Tez No: 513080
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL RAFATOV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bu çalışmada yüksek dirençli yarı iletken tabakalar kullanımıyla oluşturulmuş parıltılı gaz boşaltımının lineer olmayan geçici salınımları incelenecektir. Bu sistem doğrusal akım uygulanmış iki tabaka arasında oluşturulmuştur. Gaz deşarjı olarak bilinen modeller Comsol Multiphysics (v5.2) yazılımıyla oluşturulmuş olup, plazmanın“drift-diffusion”yaklaşımının kullanımıyla akışkan olarak ele alınmasına dayanmaktadır. Nümerik testler GaAs malzemesinden yapılmış tabakalararasındabulunannitrojeninoluşturduğubasınçtakigazdeşarjıfenomeni için yapılmaktadır. Bu çalışmada ilk önce üç farklı akışkan modeli oluşturulmuş ve kullanılabilirliği test edilmiştir. Bunlardan ilki ve yalın olanı için iyonizasyon mekanizması Townsend yaklaşımıyla tanımlanmış diğer iki modelse kimyasal reaksiyonları gözönünde bulundurarak daha detaylı hale getirilmiştir. Bu modellerin doğruluğu ve güvenilirliği akım-voltaj karakteristiklerinin deneysel sonuçlarla karşılaştırılmasıyla sağlanmıştır. Bu modeller sonrasında yarı iletkenli gaz deşarj sisteminitanımlamakiçinkullanılmıştır.Önceliklebahsigeçensisteminhomojen kararlılık durumları belirlenip sonrasında bu durumların parametre uzayında incelemeleri yapılmıştır. Çıkan sonuçlar ışığı altında çatallanma gösteren eğrilerin (bu eğriler homojen salınımların ve kararlı plazma durumlarının belirlenmesinde kullanılır) ortaya çıkması sağlanır. Çıkan sonuçların deneysel verilerle kıyaslanması, yapılan yaklaşımların ne denli doğru ve kullanışlı olduğu hakkında bilgi edinilmesine yardımcı olur.
Özet (Çeviri)
The work deals with the study of nonlinear oscillations in a system, consisted of planar glow discharge layer, coupled to a high-ohmic semiconductor layer. The whole system is sandwiched between two planar electrodes, to which the DC voltage is applied. The discharge models are developed in Comsol Multiphysics (v5.2), and based on fluid description of plasma, with drift-diffusion approximation for charged particle fluxes. Numerical tests are carried out for the discharge in Nitrogen, with GaAs semiconductor layer. We first derived and tested three different fluid models for DC glow discharge: the“simple”model, where the ionization is defined by the Townsend approximation, and two“extended”models with more detailed sets of plasma-chemical reactions. Accuracy and reliability of these models are analyzed by making comparison between the computed and experimental current-voltage characterics. Then, these models are applied to numerical investigation of the gas discharge-semiconductor system. First, the homogeneous stationary states of the system are identified. Then, the analysis of these states allows to develop bifurcation curves in the parameter space, separating the region where the plasma is stable from the region where it performs the homogeneous oscillations. Comparison with the experimental data allows to determine the accuracy and the ranges of applicability of different modelling approaches.
Benzer Tezler
- Sabit mıknatıslı senkron generatörlü rüzgar türbin sistemlerinin kaotik analizi ve senkronizasyonu
Chaotic analysis and synchronization in permanent magnet synchron generator of wind turbine systems
ABDALLAH MOUSSA YAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ UYAROĞLU
- Francis Türbinli Tesislerde Dönen Vorteks Çekirdeğinin geçici rejimlere etkisinin rolü
An Investigation on the influence of rotating vortex rope on transiet working conditions for Francis turbine power plants
METİN GÜLEÇ
- Yüksek devirli gemi diesel motorlarının analitik ve deneysel incelenmesi
An Analytical and exeperimental investigation of high speed marine diesel engines
OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL
- Doğrusal olmayan analiz ile deprem yükleri altında taban izolatörlü LNG tanklarının davranışlarının karşılaştırılması
Comparision of the behavior of LNG tanks with seismic isolators under earthquake loads with nonlinear analysises
İBRAHİM HÜNER
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiPamukkale Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH CEM KOÇ
PROF. DR. BÜLENT AKBAŞ
- Investigation of the effects of structural nonlinearities on the aeroelastic stability of two- dimensional airfoil
İki boyutlu kanat kesitlerinde yapısal doğrusalsızlıkların aeroelastik kararsızlığa etkisinin incelenmesi
OĞUZHAN KOCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN ÇAĞLAR BAŞLAMIŞLI