增強(qiáng)時(shí)域有限差分方法及其在色散薄層介質(zhì)石墨烯中的應(yīng)用.pdf

1、隨著當(dāng)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，集成電路制造技術(shù)逐步接近半導(dǎo)體的物理極限，尋找新材料，新工藝、新結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為半導(dǎo)體行業(yè)的迫切需求。作為一種新興的色散材料，石墨烯（Graphene）的問世，為集成電路技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。本文系統(tǒng)地研究了針對色散薄層介質(zhì)石墨烯的增強(qiáng)時(shí)域有限差分方法并應(yīng)用其探索石墨烯在太赫茲波段的器件應(yīng)用。以下是本文主要的工作和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié):
　　首先，本文介紹了傳統(tǒng)FDTD方法，包括其基本迭代公式、吸收邊界條件、平

2、面波的引入方法、穩(wěn)定性條件和數(shù)值色散特點(diǎn)。與此同時(shí)介紹了石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)并引入石墨烯的電導(dǎo)率模型，討論了其在外加偏置電場和磁場下的異同，為后續(xù)研究做好理論準(zhǔn)備。
　　其次，本文提出傳統(tǒng)色散FDTD方法與subcell技術(shù)結(jié)合的思路，分別詳細(xì)推導(dǎo)在外加偏置電場和磁場作用下ADE、RC、PLRC FDTD方法的迭代公式并數(shù)值驗(yàn)證。此外又引入高階和共形技術(shù)，組成高階共形PLRCFDTD混合算法，并驗(yàn)證其精度和效率要優(yōu)于之前推導(dǎo)的方法。<