Математическая модель радиационной проводимости и электронной эмиссии в широкозонных диэлектриках

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Построена полная математическая модель формирования радиационных и электромагнитных эффектов внутри кристаллических диэлектриков и у их поверхности. Рассматривается случай воздействия мощных потоков мягкого рентгеновского излучения. Математическая модель основана на уравнениях переноса фотонов и электронов, кинетических уравнениях для фотоэлектронов, а также квазиклассических кинетических уравнениях для вторичных носителей заряда. Система уравнений замыкается самосогласованными уравнениями Максвелла. В уравнениях переноса детально рассматриваются процессы электрон-фотонного каскада. Для вторичных носителей заряда, электронов проводимости и дырок валентной зоны, учитываются процессы рассеяния на фононах. Приводится сравнение результатов, полученных по более простым моделям, с результатами применения полной математической модели.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Березин

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: liu_roach@mail.ru
Россия, Москва, 125047

В. М. Каневский

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: liu_roach@mail.ru
Россия, Москва, 123182

И. А. Тараканов

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН; Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: liu_roach@mail.ru
Россия, Москва, 125047; Москва, 123182

Список литературы

  1. Hughes R.C. // Phys. Rev. Lett. 1973. V. 30. № 26. P. 1333.
  2. Hughes R.C. //Phys. Rev. B. 1979. V. 19. № 10. P. 5318.
  3. Зайцев В.И., Барыков И.А., Карташов А.В., Терентьев О.В., Родионов Н.Б. // Письма в ЖТФ/2016. Том 42, Вып. 22. С. 72. https://doi.org./10.21883/pjtf.2016.22.43941.16377
  4. Барыков И.А., Вичев И.Ю., Волков Ю.А., Зайцев В.И., Заложный Н.В., Каневский В.М., Тараканов И.А., Федоров В.А. Математическая модель радиационно-индуцированной проводимости в кварце при воздействии мощного рентгеновского излучения. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2021. № 18. 26 с. https://doi.org./10.20948/prepr-2021-18
  5. Каневский В.М., Тараканов И.А., Федоров В.А. Математическое моделирование радиационной проводимости в сапфире с учетом электрон-фононного взаимодействия. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2022. № 15. С. 1–20. https://doi.org./10.20948/prepr-2022-15
  6. Барыков И.А., Вичев И.Ю., Зайцев В.И., Каневский В.М., Тараканов И.А., Федоров В.А. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2022. № 9. С. 27. https://doi.org./10.31857/S1028096022090023
  7. Жуковский М.Е., Усков Р.В. Математическое моделирование, T. 23. № 7. 2011. C. 20.
  8. Жуковский М.Е., Подоляко С.В., Усков Р.В. //Вычислительные методы и программирование, Т. 12. № 1. 2011. С.152.
  9. Кольчужкин А.М., Учайкин В.В. Введение в теорию прохождения частиц через вещество. М.: Атомиздат, 1978. 256 с.
  10. Жуковский М.Е., Усков Р.В. //Математическое моделирование. Т. 27. № 5. 2015. С. 39.
  11. Официальный сайт Национального института стандартов и технологий США. www.nist.gov.com.
  12. Каргин Б.А., Михайлов Г.А. Интегральное уравнение переноса. Метод и алгоритмы Монте-Карло для задач переноса излучения. // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. / под ред. Ю.П. Попова. 2008. Том VII-1. Математическое моделирование в низкотемпературной плазме, М.: Янус-К, С. 540.
  13. Михайлов Г.А. Весовые методы Монте-Карло. /отв. ред. Б.А. Каргин. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 248 с.
  14. Чумаков А.И. Действие космической радиации на ИС.М.: Радио и связь. 2004. 320 c.
  15. Березин А.В., Волков Ю.А., Марков М.Б., Тараканов И.А. //Матем. моделирование, 2016. Т. 28. № 6. С.18.
  16. Березин А.В., Воронцов А.В., Марков М.Б., Плющенков Б.Д. // Математическое моделирование. 2006.Т. 18. №4. С. 43.
  17. Березин А. В., Воронцов А. С., Марков М. Б. //Математическое моделирование, 2011. Т. 23. № 12. С. 132.
  18. Whittaker E.T., Watson G.N. A Course of Modern Analysis. Cambridge University Press, 1996.
  19. Shilov G.E. Generalized Functions and Partial Differential Equations. New–York: Gordon and Breech Science Publishers Inc., 1968.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Физическая схема численного эксперимента.

Скачать (472KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнение зависимостей поглощенной дозы по глубине в сапфире и кварце.

Скачать (98KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектр фотоэлектронов.

Скачать (60KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость напряженности электрического поля от времени под поверхностью и вблизи поверхности диэлектрика. Синим цветом обозначен первый расчет, красным цветом обозначен второй расчет, черным цветом обозначен третий расчет.

Скачать (172KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость напряженности электрического поля по глубине в момент времени, который соответствует максимуму импульса рентгеновского излучения. Синим цветом обозначен первый расчет, красным цветом обозначен второй расчет, черным цветом обозначен третий расчет.

Скачать (95KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2024