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光电子器件的多物理场仿真
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光电子器件的多物理场分析与建模,涉及到光电子、微纳光学、微纳电子学、计算电磁、半导体物理、软件工程等多个学科,是当前学术界的研究热点,也是光电子芯片研发的基础,更是电磁仿真EDA/CAE软件中亟待解决的卡脖子问题。该报告的主要内容包括:(1)光电子多物理场分析的典型问题;(2)多物理场分析的耦合机制及基本方程形式;(3)多物理场分析的数值挑战及解决方案,包括多尺度、数值精度、稳定性、耦合策略、验证手段、预测性及模型试用范围;(4)总结与展望。报告中将讨论的具体应用场景包括:太阳电池、激光器、太赫兹源、量子测量等。 参考文献: Yongpin P. Chen, Wei E.I. Sha, Li Jun Jiang, Min Meng, Yu Mao Wu, Weng Cho Chew, “A Unified Hamiltonian Solution to Maxwell-Schrödinger Equations for Modeling Electromagnetic Field-Particle Interaction,” Computer Physics Communications, vol. 215, pp. 63-70, 2017. Guoda Xie, Zhixiang Huang, Ming Fang, and Wei E.I. Sha, “Simulating Maxwell-Schrödinger Equations by High-Order Symplectic FDTD Algorithm,” IEEE Journal on Multiscale and Multiphysics Computational Techniques, vol. 4, no. 1, pp. 143-151, 2019. Huan Huan Zhang, Pan Pan Wang, Shuai Zhang, Long Li, Ping Li, Wei E.I. Sha, and Li Jun Jiang, “Electromagnetic-Circuital-Thermal Multiphysics Simulation Method: A Review,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 169, pp. 87-101, 2020. Ming Fang, Zhixiang Huang, Wei E.I. Sha, Xiaoyan Y. Z. Xiong, and Xianliang Wu, “Full Hydrodynamic Model of Nonlinear Electromagnetic Response in Metallic Metamaterials,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 157, pp. 63-78, 2016. Wei E.I. Sha, Wallace C.H. Choy, Yumao Wu, and Weng Cho Chew, “Optical and Electrical Study of Organic Solar Cells with a 2D Grating Anode,” Optics Express, vol. 20, no. 3, pp. 2572-2580, 2012. Wei E.I. Sha, Xuanhua Li, and Wallace C.H. Choy, “Breaking the Space Charge Limit in Organic Solar Cells by a Novel Plasmonic-Electrical Concept,” Scientific Reports, vol. 4, pp. 6236, 2014. Zi Shuai Wang, Wei E.I. Sha, and Wallace C.H. Choy, “Exciton Delocalization Incorporated Drift-Diffusion Model for Bulk-Heterojunction Organic Solar Cells,” Journal of Applied Physics, vol. 120, no. 21, pp. 213101, 2016.
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