Application de la méthode particulaire déterministe à la simulation du modèle cinétique de dispositifs électroniques inhomogènes unidimensionnels

The deterministic particle method applied to the simulation of one-dimensional inhomogeneous electronic devices with a kinetic model

• Auteur / Autrice : Frédérique Guyot-Delaurens
• Direction : Pierre Degond
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Calcul scientifique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : E. Caquot, Jean-Claude Nédélec, Pierre-Arnaud Raviart
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claude Bardos, Claude Basdevant

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation, Méthodes de

Particules (physique)

Semiconducteurs

Théorie du transport

Résumé

On s'intéresse à la simulation de Boltzmann des semiconducteurs, par une méthode particulaire à poids variables. Dans cette méthode, les particules se déplacent suivant une dynamique non collisionnelle, tandis que les collisions sont traitées de manière déterministe, par la variation des poids des particules. Dans la première partie, on suppose le champ électrique homogène, et on applique la méthode a un opérateur de collisions non linéaire (correspondant à un semi-conducteur fortement dope), puis à un système couple d'équations de Boltzmann ; ce système est issu de la modélisation du transport électronique et des effets quantiques à l'interface d'une hétérojonction. Dans la deuxième partie, on tient compte du champ électrique créé par le déplacement des charges, en résolvant un système couple Boltzmann-Poisson. On compare, sur un problème simplifie, plusieurs méthodes pour coupler numériquement le déplacement des particules et le calcul du champ. On applique ensuite ces méthodes à la simulation de structures électroniques inhomogènes, unidimensionnelles.