Simulations of Sub-100 nm Strained Si MOSFETs with High-κ Gate Stacks

By including soft-optical phonon scattering within an ensemble Monte Carlo simulator, this paper studies the impact of high-κ gate stacks on the performance of n-type Si and strained Si MOSFETs. The simulated devices replicate the performance of sub-100 nm Si and strained Si MOSFETs fabricated by IBM. The results indicate a significant reduction in the device performance due to the presence of a high-κ gate dielectric in both Si and strained Si transistors.     

An Improved Energy Transport Model Suitable for Simulation of Partially Depleted SOI MOSFETs

When applied to partially depleted SOI MOSFETs, the energy transport model predicts anomalous output characteristics. The effect that the drain current reaches a maximum and then decreases is peculiar to the energy transport model. It is not present in drift-diffusion simulations and its occurrence in measurements is questionable. The effect is due to an overestimation of the diffusion of channel hot carriers into the floating body. A modified energy transport model is proposed which describes hot carrier diffusion more realisticly and allows for proper simulation of SOI MOSFETs.     

Three-Dimensional Quantum Transport Simulation of Ultra-Small FinFETs

Three-dimensional simulation based on a non-equilibrium Green’s function method including electron-phonon interaction and Si/SiO₂ interface roughness has been performed for ultra-small FinFETs. Comparing the simulated drain-current–gate-voltage characteristics with those obtained in the ballistic limit, effects of the scatterings on the device characteristics are discussed. Threshold voltage fluctuation is also discussed.     

A Quantum Mechanical Approach for the Simulation of Si/SiO2 Interface Roughness Scattering in Silicon Nanowire Transistors

In this work, we present a quantum mechanical approach for the simulation of Si/SiO₂ interface roughness scattering in silicon nanowire transistors (SNWTs). The simulation domain is discretized with a three-dimensional (3D) finite element mesh, and the microscopic structure of the Si/SiO₂ interface roughness is directly implemented. The 3D Schrödinger equation with open boundary conditions is solved by the non-equilibrium Green’s function method together with the coupled mode space approach. The 3D electrostatics in the device is rigorously treated by solving a 3D Poisson equation with the finite element method. Although we mainly focus on computational techniques in this paper, the physics of SRS in SNWTs and its impact on the device characteristics are also briefly discussed.     

用ANSYS软件包模拟半导体器件散热器稳态热阻

介绍了ANSYS多物理场软件包的流动传热仿真分析特点、功率半导体器件用的散热器稳态热阻的理论分析及计算仿真的基本过程。所得出的一系列仿真结果与实验数据是吻合的，证明了仿真理论的正确性。     

电站锅炉燃烧系统和蒸发系统仿真模型的建立

目前用于仿真目的的电站锅炉系统的燃烧模型普遍采用零维稳态模型 ,炉膛水冷壁模型采用集总参数模型。在现代仿真系统在某些领域的高精度要求的前提下 ,如果仍采用上述方法就不能满足需要。因此该文在建立精确的模型方面做了崭新的尝试 ,燃烧系统采用一维的燃烧模型 ,水冷壁就采用分布参数模型。虽然增加了方程的数量 ,但仍能满足实时仿真的需要。图 5表 2参 5     

汽轮机汽缸壁温及胀差全工况仿真数学模型

本文采用数值传热学有关理论和方法，以及汽轮机启停时的实测数据，建立了汽轮机汽缸壁温及胀差全工况仿真数学模型，该模型理论清晰，精度满足实用需要，计算速度快，符合实时仿真要求。     

用于传导EMI仿真的二极管高频模型的研究

阐述了一种能够仿真PIN二极管传导EMI的高频模型。该模型全面考虑了二极管的正向恢复、端区复合以及空间电荷区边界移动效应,并且利用Saber的MAST语言得以实现。仿真和实验结果的比较也证明了该模型的正确性和准确性。     

Code for the 3D Simulation of Nanoscale Semiconductor Devices, Including Drift-Diffusion and Ballistic Transport in 1D and 2D Subbands, and 3D Tunneling

We present a three-dimensional device simulator, suitable for the study of a wide range of nanoscale devices, in which quantum confinement and carrier transport are taken into account. In particular, depending on the confinement, the 1D, 2D or 3D Schrödinger equation with density functional theory in the local density approximation is coupled with the Poisson equation in the three-dimensional domain. Continuity equation in the ballistic and in the drift-diffusion regime are also solved assuming separation of the subbands.     

考虑先导发展随机性的输电线路雷击仿真模型

随着电压等级的升高,由雷电绕击而引起的线路跳闸事故所占比例越来越大。为准确评价线路的绕击耐雷性能,考虑先导发展随机性,运用模拟电荷法,建立了输电线路雷屏蔽性能的雷击仿真模型。仿真结果表明:随着下行先导随机发展的方向由靠近输电线路变为远离输电线路,雷击目的物也由地线逐渐转变为导线,并最终变为大地;相比地线,导线上的上行先导较难产生。算得的对地击距与IEEE推荐的击距公式一致,绕击概率与雷击模拟实验结果相符,证实了模型的可信性。     

SF6/N2混合气体流注放电二维动力学模型的计算机仿真

使用流体连续方程对SF6/N2混合气体放电过程进行建模,并采用通量校正传输法(Flux-Corrected Transport,FCT)首次实现了低SF6含量的SF6/N2二维流体模型的求解。结果表明,SF6/N2放电过程可分为电子崩和流注两个阶段;正负电荷分离后使得间隙电场发生了畸变,并导致等离子体更快地向两极发展;光电离对负流注的形成与发展造成了很大的影响。     

环栅喷淋泡沫塔欧拉–离散相模型三相除尘模拟

采用欧拉(Euler)多相流模型与离散相模型(discretephase model,DPM)对脱硫除尘实验装置内部的气液固三相流流动进行三维湍流数值分析。在Euler坐标系中采用双流体模型来表述气液两相的相互耦合,同时在拉格朗日坐标系中考察颗粒的运动,把烟尘颗粒对气液两相的影响耦合于双流体模型中。通过对流场数值模拟计算结果的实验验证,得出此数学模型的可行性;分析脱硫除尘塔内部流场流动,得出气液固三相流特征,为脱硫模拟及结构优化设计提供依据;得出脱硫除尘塔除尘效率与颗粒粒径、进气风速、喷淋液气比等参数的相互关系;得出脱硫除尘塔进出口压差与烟气流量、液气比、烟尘浓度等参数的相互关系。     

应用混合有限元法有限体积法处理运动电磁问题

提出应用混合有限元法有限体积法处理运动电磁问题,讨论了运动电磁问题控制方程的特性,阐明了Galerkin有限元法离散格式的误差估计,说明了一般Galerkin有限元法处理对流占优型对流扩散方程时解的不稳定性.结合应用数学领域中处理对流扩散方程的方法,提出了用有限元法离散控制方程的扩散项,而用有限体积法离散控制方程的对流项,同时在对流项的离散中引入迎风思想以消除解的振荡.应用这种方法计算了一个简单的运动问题,结果表明该方法可以很好的处理运动问题.     

基于数学模型方式的电能表接线智能仿真系统的研制

介绍了WT-F24型电能表接线智能仿真系统的工作原理和主要功能特点,提出了用数学模型的方法分析电能表接线的设计思想,分析了用这种设计方法的灵活性。     

火电机组分布式控制系统仿真新思路

介绍了在火电机组仿真机的研制过程中根据INFI-90控制系统的模型自动转换为STAR-90 仿真控制模型,并对INFI-90操作员站的文本化画面进行翻译驱动,能大大缩短仿真机的开发周期和提高仿真度,不仅使仿真机与实际机组具有完全一致的内部控制逻辑,而且使仿真机与实际机组具有完全一致的操作员站的画面显示、操作风格等,大大减轻了仿真机开发人员的工作量,体现了该方法良好的应用前景,为火电机组分布式控制系统(DCS)仿真提供了一条新思路。     

脉宽调制斩波器系统传导电磁干扰研究--时域模型与仿真分析

针对脉宽调制(PWM)直流斩波器系统的传导电磁干扰进行时域仿真研究。通过对一实际系统进行实验测试，基于传导电磁干扰(EMI)产生机理的分析，建立了可对系统传导EMI进行仿真研究的时域模型，并且考虑了系统中高频段不可忽视的寄生参数的影响。利用MATLAB软件对实际系统的传导电磁干扰进行了时域仿真研究，通过实验和仿真结果的对比验证了模型的正确性。     

Rogowski线圈仿真的分裂算法

为了解罗氏线圈的动态特性,基于分布参数模型研究了一种Rogowski线圈仿真的分裂算法。该法将Ro-gowski线圈等分成若干段,提出每段Rogowski线圈离散时间的等效动态电源模型和Rogowski线圈的离散时间电路模型。该模型在任意长时间内与Rogowski线圈等效,而非在一个积分步长内,这降低了仿真的计算量;描述此模型的参数具有明确的物理含义,不仅可以通过计算求得,也可以通过测量确定,且具有最简单的电路结构和数学描述,可方便地应用于电流互感器装置的仿真之中。提出的方法适用于对均匀和非均匀绕包的罗氏线圈进行高精度的仿真,且方法简单、计算量少,易于实现编程,为罗式线圈电流互感器的研制提供了有效的仿真手段。     

A Mathematical-Physical Model for the Charge Transport in p-Type SrTiO3 Ceramics Under dc Load: Maxwell-Wagner Relaxation

A mathematical-physical model to describe the current response of p-type SrTiO₃ ceramics in the low-temperature regime upon dc voltage step was developed, utilizing the numerical class library DIFFPACK (Numerical Objects, Norway). The current response in the time domain shows the experimentally observed Maxwell-Wagner relaxation (space charge polarization), followed by leakage current, and, eventually, resistance degradation. The relaxation behavior is analyzed by means of the simulation results for the spatial profiles of the electrical potential and the respective point defects. The impact of bias voltage and grain boundaries on the relaxation time is investigated. The simulation results are compared with experimental data.     

电磁轴承开关功放的谐波模型仿真与实验研究

电磁轴承开关功率放大器本质是非线性系统，通常在对电磁轴承控制系统进行分析时，将电磁轴承开关功放的模型等效为一阶惯性环节的线性模型。由于线性模型不能反映开关功放实际特性，其精度将直接影响磁轴承控制系统稳定性分析。该文对电磁轴承脉宽调制型开关功放，基于谐波平衡原理，建立电磁轴承开关功放的线性化谐波模型。利用该模型对电磁轴承开关功放的特性进行仿真，并将仿真结果同应用SIMULINK中的电力系统工具箱(PSB)建立开关功放模型的仿真结果以及实验结果进行比较，结果基本吻合，验证了所提出的谐波建模方法的正确性和有效性，从而为电磁轴承开关功放的特性分析提供了一种可行的研究方法。     

黄河干流上游梯级水量实时调度自优化模拟模型研究

本文以黄河干流上游梯级为例,根据实时调度中用水计划和径流预报的时段滚动修正特点,研究了自优化模拟技术在水量实时调度中的应用,建立了黄河干流上游梯级水量实时调度自优化模拟模型,给出了求解方法,并进行了算例分析,该模型简单、灵活,有一定的实用性。