Numerical study of stability for weighted finite difference schemes in transient process simulation in diode power semiconductor structures

Authors

  • S.A. Meshcheryakov

Keywords:

simulation
finite difference
numerical methods
semiconductor devices
continuity equation
diffusion
drift

Abstract

Stability of weighted finite difference schemes used to simulate the drift diffusion thermal transient processes in diode power semiconductor structures is studied with consideration of parasitic and load elements. It is shown that the finite difference scheme for the continuity equation might be unstable with an oscillating behavior of the solution in a wide range of the time step for the weight values between 0.5 and 0.7.

New computational technologies

Downloads

Published

2011-03-10

Issue

Vol. 12 (2011): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biography

S.A. Meshcheryakov

State Research Testing Institute for Technical Information Security Issues of Federal Service for Technical and Export Control
• Senior Researcher

References

  1. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1989.
  2. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М.: Наука, 1989.
  3. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М.: Высшая школа, 1994.
  4. Бубенников А.Н. Моделирование интегральных микротехнологий, приборов и схем. М.: Высшая школа, 1989.
  5. Мулярчик С.Г. Численное моделирование микроэлектронных структур. Минск: Университетское, 1989.
  6. Мещеряков С.А., Прокопьев А.И., Золотухина О.А. Численная модель расчета переходных процессов в структурах с барьером Шоттки на основе карбида кремния // Вестн. Воронежского гос. техн. ун-та. 2007. N 8. 67-70.
  7. Готра З.Ю. Технология микроэлектронных устройств. М.: Радио и связь, 1991.
  8. Мещеряков С.А., Прокопьев А.И., Прокопьева О.А. Моделирование зарядопереноса в структурах с барьером Шоттки на основе карбида кремния // Вестн. Воронежского гос. техн. ун-та. 2006. N 11. 69-71.
  9. Prokopyev A.I., Mesheryakov S.A. Static characteristics of high-barrier Schottky diode under high level injection // Solid-St. Electron. 1999. 43, N 9. 1747-1753.
  10. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: В 2-х книгах. Кн. 1. М.: Мир, 1984.
  11. Программа численного моделирования статических, динамических и частотных характеристик полупроводниковых диодов Шоттки «Барьер-1D». Свидетельство гос. регистрации 2010614839.