Конференции ИВТ СО РАН

Тезисы докладов

Представлены результаты математического моделирования статистической нелинейной динамики переходных фоторезонансных процессов, свойства которых проявляются схожим образом в плазме газового разряда или полупроводниковых структур. Разработанная статистическая модель переходных процессов в фоторезонансной плазме может использоваться в технологиях создания перспективных нелинейно-информационных систем.

Флуктуации числа затравочных электронов и различные случайные процессы во время их размножения обусловливают стохастическое поведение динамики нарастания концентрации электронов в фоторезонансной плазме. Для статистического анализа переходных процессов использовано уравнение Фоккера-Планка для функции распределения электронной концентрации с учетом процессов ионизации и рекомбинации. Отметим, что аналогичного типа уравнения использовались ранее при описании квантовых флуктуаций лазерной генерации и радиоизлучения.

Получены решения этого уравнения, отвечающие начальной и нелинейной стадиям процесса фотогенерации носителей заряда и выраженные через функцию Грина с помощью преобразований Лапласа. Так после подачи прямоугольного импульса возбуждения устанавливается асимптотическое состояние стационарной генерации с гауссовым распределением электронов. Выключение накачки сопровождается затуханием генерации и плавным переходом в экспоненциальное распределение при достаточно больших временах. Установлено, что по мере развития переходного процесса и приближения к стадии стационарного состояния поведение электронной концентрации становится все менее стохастичным.

С точки зрения практических приложений наибольший интерес представляют флуктуации времени нарастания электронной концентрации до некоторого выбранного уровня, которые характеризуются плотностью вероятности появления заданного количества электронов в определенном интервале времени. В предложенной статистической модели переходных процессов генерации показано, что для устранения флуктуаций концентрации электронов необходимо стабилизировать численность затравочных частиц до возбуждения генерации, а также на начальной стадии возбуждения. В случае возбуждения генерации импульсами с пологим передним фронтом картина нелинейной динамики электронной концентрации такова, что генерация в каждый последующий момент времени развивается на базе генерации в предыдущий момент с примерно дельта-образным начальным распределением. Естественно, что при этом флуктуации существенно уменьшаются. По этой же причине флуктуации времени срыва генерации гораздо меньше флуктуации времени ее нарастания.

Дополнительные материалы:

ZIP (7 kb)

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск