Geri Dön

CFD methodology in semiconductor device simulatıons

Yarı iletken aygıt simulasyonlarında SAD metodolojisi

  1. Tez No: 95455
  2. Yazar: MİNE KAÇAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER, DOÇ. GÜNHAN DÜNDAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2000
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

ÖZET YARI İLETKEN AYGIT SIMULASYONLARINDA SAD METODOLOJİSİ Bu çalışma Sayısal Akışkanlar Dinamiği (SAD) metotlarının yarı iletken aygıt modellemesinde kullanılan kayma-yayınım denklemlerine uygulanabilirliğini araştırmıştır. Model denklemleri birbirine bağlı doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemler olup doğrusal olmayan kısmı güçlü bir teknik olan Newton iterasyon metodu kullanılarak çözülmüştür. Bazı durumlarda Newton metodu yakınsamayan çözümler üretmiş ve bu güçlük parametrik düzeltme faktörü kullanılarak ortadan kaldırılmıştır. Her Newton iterasyonu sonucu ortaya çıkan doğrusal denklemler Krylov altuzay metotlarından biri olan GMRES metoduyla çözülmüştür. GMRES sistem matrisi olan Jacobian matrisin hafızada tutulmasına gerek duymaz. Bu özellikten faydalanılarak çalışmada matris-bağımsız bir algoritma uygulanmıştır. Böylece hafıza gereksinimleri vektörlerle sınırlandırılmıştır. Fakat algoritma GMRES iterasyonu arttıkça artan sayıda vektörlerin hafızada tutulmasını gerektirir. Bu güçlüğü ortadan kaldırmak için işlemin iteratif bir şekilde tekrar başlatılması yoluna gidilmiştir. Kötü koşullandırılmış sistemler yakınsamayan veya yanlış sonuçlara ulaşan çözümler vermiştir. Daha iyi koşullandırılmış bir sistem elde etmek ve hızlı yakınsama sağlamak amacıyla Jacobi ve ILU iyileştiricileri kullanılmıştır. Çalışma simülasyonlann yakınsaması için bilinmeyenlerin öntahminin, değişkenlerin ve aygıta uygulanan potansiyelin uygun seçilmesinin oldukça önemli olduğunu göstermiştir. De Mari'nin çalışması esas alınarak boyutsuz forma normalize edilen kayma- yayınım denklemlerinin kullanıldığı mevcut çalışmada denklemlerin fiziksel yönlerini yorumlayan ve temel yan iletken aygıt simülasyonlanndan örnekler veren sonuçlar sunulmuştur.

Özet (Çeviri)

IV ABSTRACT CFD METHODOLOGY IN SEMICONDUCTOR DEVICE SIMULATIONS This study has surveyed the applicability of Computational Fluid Dynamics (CFD) methods to the drift-diffusion equations which model semiconductor devices. The model problem including coupled system of nonlinear partial differential equations have been solved by utilizing the Newton's iteration method which is a powerful technique. To prevent the Newton's method to fail for producing a converged solution, a parametric correction factor has been used. The linear equations obtained at each Newton iteration have been solved by using Generalized Minimal Residual (GMRES) method which is one of the Krylov subspace methods. Since GMRES does not require the Jacobian matrix to be stored, a matrix-free technique has been utilized. The present study has shown that ill-conditioned systems produce non-convergent or convergent but wrong solutions. To obtain a well-conditioned system, and to provide a better convergence rate, Jacobi and Incomplete LU (ILU) preconditioners are utilized. This work has shown that simulations are highly dependent on factors such as choice of variables, bias condition and initial guess. Following the work of de Mari, the drift- diffusion equations have been normalized into dimensionless form. The study has also discussed the physical aspects of the model equations and presented results from basic semiconductor devices.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    538204

    Sensor platform based on environmental sensing and data fusion

    Çevresesel etmenleri algılayan sensör platformu ve verianalizi

    MUHAMMAD ALI NAGARIA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA YALÇIN

  2. Tez No

    907681

    Computational fluid dynamics modeling the store separation from a jet trainer aircraft

    Jet eğitim uçağından mühimmat ayrılmasının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile modellenmesi

    ZİYA COŞAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN GÜNEŞ

  3. Tez No

    519822

    1x3 düzenindeki ayıraçlı bir yakıt demetinde akışın türbülans karakteristiklerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği metoduyla incelenmesi

    Investigation of turbulence characteristics of the flow in a 1x3 array fuel rod bundle with spacer grids by using computational fluid dynamics method

    UMUT KARAMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Nükleer MühendislikHacettepe Üniversitesi

    Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEMİL KOCAR

  4. Tez No

    797514

    Energy interaction of vertical axis wind turbines working in pairs

    Eşli çalışan düşey eksenli rüzgâr türbinlerinin enerji etkileşimi

    ÖZGÜR GENCER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZİYA HAKTAN KARADENİZ

  5. Tez No

    381885

    Effect of nozzle exit geometry on the jet flow

    Jet akışında lüle çıkış geometrisinin etkisi

    YAVUZER KARAKUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DUYGU ERDEM

Geri Dön