[發(fā)明專利]一種RSD芯片電流密度分布計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710281773.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN107122543A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭亞斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北科技學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種RSD芯片電流密度分布計(jì)算方法，其特征在于：所述的方法為離散化方法，其方法步驟如下：

步驟一、從RSD取出寬度為H、長(zhǎng)度為RSD芯片直徑D的部分芯片；

步驟二、將步驟一所述的部分芯片離散化為N個(gè)小RSD單元排成單列；

步驟三、將步驟二所述的小RSD單元內(nèi)部按照理想器件處理，即內(nèi)部的Wn參數(shù)分布完全一樣，預(yù)充及正向?qū)娏髅芏确植季鶆颍?/p>

步驟四、所述小RSD單元的電流計(jì)算公式：

RSD脈沖放電電路的主回路參數(shù)如下：回路總電感為L(zhǎng)，放電電容為C0，回路總電阻為R，U為電容C0的電壓，主回路電流，

itotal(t)=UωLe-δtsin(ωt)---(1)]]>

式中，

預(yù)充階段的電壓及電流密度計(jì)算：

RSD電壓降

UR=Wn2JF(t)μp[(bQN)-1-13QR(t)(bQN)-2],t<tR---(2)]]>

式中，Q_N＝qN_dW_n，

采用梯形法計(jì)算積分Q_R(t)|_t＝(n+1)dt，代入式(2)，方程變換為以J_F(t)為自變量的二元一次方程，求解得到N個(gè)小RSD單元的總電流：

itotal(t)|t=(n+1)dt=J(t)|t=(n+1)dtArsd=Arsd1NΣ1N12D-D2-4EV/Wn2μpE---(3)]]>

式中，D＝(bQ_N)^-1-(bQ_N)^-2Q_R(t)|_t＝ndt/3，E＝(bQ_N)^-2dt/3，V＝U_R|_t＝(n+1)dt，A_rsd為小RSD單元的面積，J|_t＝(n+1)dt為t＝(n+1)dt時(shí)刻的電路方程計(jì)算得到的RSD芯片總電流密度；

正向?qū)A段的RSD單元電壓及電流密度計(jì)算：

磁開關(guān)飽和后，RSD電壓降

UF=23Wn2JF(t)μpbQNQR,tR<t<t2---(4)]]>

式中，

正向?qū)ê螅琑SD電壓降

UF=23Wn2JF(t)μpbQNQF(t),t>t2---(5)]]>

式中，

t＝(n+1)dt時(shí)，整理得到

式中，采用梯形法計(jì)算積分Q_F(t)，(6)變換為以J_F(t)為自變量的二元一次方程，求解得到N個(gè)小RSD芯片的總電流密度：

itotal(t)|t=(n+1)dt=J(t)|t=(n+1)dtArsd=Arsd1NΣ1N12V(Vdt+(Vdt)2+4K2Q)K2,t>t2---(7),]]>

其中，

p(x,t)剩余等離子體的濃度，

N_dn基區(qū)的摻雜濃度，

b＝μ_n/μ_p弱電場(chǎng)中電子與空穴遷移率的比值，

J_(t)流過等離子體電流的密度，

W_n n基區(qū)寬度；

步驟五、步驟四中所述的非線性方程(3)、(7)采用近似牛頓法求解。