octave_packages/secs1d-0.0.8/DDG/DDGelectron_driftdiffusion.m

   1 function n=DDGelectron_driftdiffusion(psi,x,ng,p,ni,tn,tp,un)
   2
   3 % n=DDGelectron_driftdiffusion(psi,x,ng,p)
   4 %     Solves the continuity equation for electrons
   5 %     input:  psi   electric potential
   6 %               x     integration domain
   7 %             ng    initial guess and BCs for electron density
   8 %             p     hole density (for SRH recombination)
   9 %     output: n     updated electron density
  10
  11 ## This file is part of
  12 ##
  13 ## SECS1D - A 1-D Drift--Diffusion Semiconductor Device Simulator
  14 ## -------------------------------------------------------------------
  15 ## Copyright (C) 2004-2007  Carlo de Falco
  16 ##
  17 ##
  18 ##
  19 ##  SECS1D is free software; you can redistribute it and/or modify
  20 ##  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  21 ##  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  22 ##  (at your option) any later version.
  23 ##
  24 ##  SECS1D is distributed in the hope that it will be useful,
  25 ##  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  26 ##  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  27 ##  GNU General Public License for more details.
  28 ##
  29 ##  You should have received a copy of the GNU General Public License
  30 ##  along with SECS1D; If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  31
  32
  33 nodes        = x;
  34 Nnodes     =length(nodes);
  35
  36 elements   = [[1:Nnodes-1]' [2:Nnodes]'];
  37 Nelements=size(elements,1);
  38
  39 Bcnodes = [1;Nnodes];
  40
  41 nl = ng(1);
  42 nr = ng(Nnodes);
  43
  44 h=nodes(elements(:,2))-nodes(elements(:,1));
  45
  46 c=1./h;
  47 Bneg=Ubernoulli(-(psi(2:Nnodes)-psi(1:Nnodes-1)),1);
  48 Bpos=Ubernoulli( (psi(2:Nnodes)-psi(1:Nnodes-1)),1);
  49
  50
  51 d0    = [c(1).*Bneg(1); c(1:end-1).*Bpos(1:end-1)+c(2:end).*Bneg(2:end); c(end)*Bpos(end)];
  52 d1    = [1000;-c.* Bpos];
  53 dm1   = [-c.* Bneg;1000];
  54
  55 A = spdiags([dm1 d0 d1],-1:1,Nnodes,Nnodes);
  56 b = zeros(Nnodes,1);%- A * ng;
  57
  58 % SRH Recombination term
  59 SRHD = tp * (ng + ni) + tn * (p + ni);
  60 SRHL = p ./ SRHD;
  61 SRHR = ni.^2 ./ SRHD;
  62
  63 ASRH = Ucompmass (nodes,Nnodes,elements,Nelements,SRHL,ones(Nelements,1));
  64 bSRH = Ucompconst (nodes,Nnodes,elements,Nelements,SRHR,ones(Nelements,1));
  65
  66 A = A + ASRH;
  67 b = b + bSRH;
  68
  69 % Boundary conditions
  70 b(Bcnodes)   = [];
  71 b(1)         = - A(2,1) * nl;
  72 b(end)       = - A(end-1,end) * nr;
  73 A(Bcnodes,:) = [];
  74 A(:,Bcnodes) = [];
  75
  76 n = [nl; A\b ;nr];
  77
  78
  79 % Last Revision:
  80 % $Author: adb014 $
  81 % $Date: 2008-02-04 16:26:27 +0100 (man, 04 feb 2008) $
  82