• Title/Summary/Keyword: 포아송 방정식

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Extended MLS Difference Method for Potential Problem with Weak and Strong Discontinuities (복합 불연속면을 갖는 포텐셜 문제 해석을 위한 확장된 MLS 차분법)

  • Yoon, Young-Cheol;Noh, Hyuk-Chun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.5
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    • pp.577-588
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    • 2011
  • This paper provides a novel extended Moving Least Squares(MLS) difference method for the potential problem with weak and strong discontinuities. The conventional MLS difference method is enhanced with jump functions such as step function, wedge function and scissors function to model discontinuities in the solution and the derivative fields. When discretizing the governing equations, additional unknowns are not yielded because the jump functions are decided from the known interface condition. The Poisson type PDE's are discretized by the difference equations constructed on nodes. The system of equations built up by assembling the difference equations are directly solved, which is very efficient. Numerical examples show the excellence of the proposed numerical method. The method is expected to be applied to various discontinuity related problems such as crack problem, moving boundary problem and interaction problems.

The Ruin Probability in a Risk Model with Injections (재충전이 있는 연속시간 리스크 모형에서 파산확률 연구)

  • Go, Han-Na;Choi, Seung-Kyoung;Lee, Eui-Yong
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.25 no.1
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    • pp.81-87
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    • 2012
  • A continuous time risk model is considered, where the premium rate is constant and the claims form a compound Poisson process. We assume that an injection is made, which is an immediate increase of the surplus up to level u > 0 (initial level), when the level of the surplus goes below ${\tau}$(0 < ${\tau}$ < u). We derive the formula of the ruin probability of the surplus by establishing an integro-differential equation and show that an explicit formula for the ruin probability can be obtained when the amounts of claims independently follow an exponential distribution.

The Treatment of the Free-surface Boundary Conditions by Finite-Difference Midpoint-Averaging Scheme for Elastic Wave Equation Modeling (탄성파 파동 방정식 모델링에서 중간점 차분 기법을 이용한 지표 경계 조건의 처리)

  • Park, Kwon-Gyu;Suh, Jung-Hee;Shin, Chang-Soo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.3 no.2
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    • pp.61-69
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    • 2000
  • The free-surface boundary conditions are persistent problem in elastic wave equation modeling by finite-difference method, which can be summarized with the degradation of the accuracy of the solution and limited stability range in Poisson's ratio. In this paper, we propose the mid-point averaging scheme as an alternative way of implementing the free-surface boundary conditions, and present the solution to Lamb's problem to verify our approach.

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A discretization method of the three-dimensional poisson's equation with excellent convergence characteristics (우수한 수렴특성을 갖는 3차원 포아송 방정식의 이산화 방법)

  • 김태한;이은구;김철성
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.34D no.8
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    • pp.15-25
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    • 1997
  • The integration method of carier concentrations to redcue the discretization error of th box integratio method used in the discretization of the three-dimensional poisson's equation is presented. The carrier concentration is approximated in the closed form as an exponential function of the linearly varying potential in the element. The presented method is implemented in the three-dimensional poisson's equation solver running under the windows 95. The accuracy and the convergence chaacteristics of the three-dimensional poisson's equation solver are compared with those of DAVINCI for the PN junction diode and the n-MOSFET under the thermal equilibrium and the DC reverse bias. The potential distributions of the simulatied devices from the three-dimensional poisson's equation solver, compared with those of DAVINCI, has a relative error within 2.8%. The average number of iterations needed to obtain the solution of the PN junction diode and the n-MOSFET using the presented method are 11.47 and 11.16 while the those of DAVINCI are 21.73 and 23.0 respectively.

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A Study on the Use of Hierarchical Elements for Incompressible Flow Computations (비압축성 유동계산을 위한 계층 요소 사용에 대한 연구)

  • Kim, Jin-Whan
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06e
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    • pp.422-429
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    • 2001
  • A two dimensional hierarchical elements are investigated for a use on the incompressible flow computation. The construction of hierarchical elements are explained through the tensor product of 1-D hierarchical functions, and a systematic treatment of essential boundary values has been developed for the degrees of freedom corresponding to higher order terms. The numerical study for the poisson problem showed that the present scheme can increase the convergence and accuracy of finite element solutions, and can be more efficient than the standard first order with many elements. Also, for Stokes and cavity flow cases, solutions from hierarchical elements showed better resolutions and future promises for higher order solutions.

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An anisotropic mesh refinement for an unstructured finite volume method (비정렬 유한 체적법을 위한 비등방 격자 미세화 기법)

  • Lee K. S.;Baek J. H.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2004.03a
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    • pp.77-82
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    • 2004
  • A new anisotropic mesh refinement method is proposed. The new method is based on a simple second order interpolation error indicator. Therefore, it is methodologically direct and intuitive as compared with traditional anisotropic refinement strategies. Moreover, it does not depend on the mesh type. The error indicator is face-wisely calculated for all faces in a mesh and the cell refinement type is determined by the configuration of face markings with a given threshold. For the sake of simplicity, an application for a poisson equation on a triangle mesh is considered. The error field and resultant mesh refinement pattern are compared and effects of the threshold selection are discussed. Applying anisotropic refinement with various thresholds, we observed higher convergence rates than those in the uniform refinement cases.

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Analysis of DIBL Characteristics for Double Gate MOSFET Using Series (급수를 이용한 DGMOSFET의 DIBL 특성 분석)

  • Han, Ji-Hyung;Jung, Hak-Kee;Jeong, Dong-Soo;Lee, Jong-In;Kwon, Oh-Shin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.709-711
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    • 2011
  • 본 연구에서는 Double-gate MOSFET의 DIBL(Drain Induced Barrier Lowering)의 특성을 분석하기 위하여 분석학적 전송모델을 사용하였으며 분석학적 모델을 유도하기 위하여 포아송방정식을 풀 때 급수함수를 이용하였다. 단채널 효과에서는 유효채널길이 감소와 문턱전압 감소 그리고 DIBL이 있다. DIBL은 드레인 전압 변화에 따른 문턱전압의 변화로 알 수 있다. 채널길이가 감소하면 DIBL은 감소하지만, 채널길이가 감소하면 단채널 효과가 증가한다. 본 논문에서는 채널길이에 따른 DIBL을 분석하였고, 또한 채널 두께 및 게이트 산화막의 두께에 대한 DIBL에 대하여 분석하였다.

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Oxide Thickness Dependent Drain Induced Barrier Lowering of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 이중게이트 MOSFET의 드레인 유도 장벽 감소현상의 산화막 두께 의존성)

  • Jung, Hakkee;Kwon, Ohshin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.821-823
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 게이트 산화막 두께에 대한 드레인 유도 장벽 감소 현상에 대하여 분석하고자한다. 드레인 유도 장벽 감소 현상은 단채널 MOSFET에서 드레인전압에 의하여 소스측 전위장벽이 낮아지는 효과를 정량화하여 표현한다. 소스 측 전위장벽이 낮아지면 결국 문턱전압에 영향을 미치므로 드레인전압에 따른 문턱전압의 변화를 관찰할 것이다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 상단과 하단의 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있는 특징이 있다. 그러므로 본 연구에서는 상단과 하단의 게이트 산화막 두께변화에 따른 드레인 유도 장벽 감소 현상을 포아송방정식의 해석학적 전위분포를 이용하여 분석하였다. 결과적으로 드레인 유도 장벽 감소 현상은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 큰 변화를 나타냈다. 또한 도핑농도에 따라 드레인유도장벽감소 현상이 큰 영향을 받고 있다는 것을 알 수 있었다.

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Analysis of Threshold Voltage and Conduction Path for Ratio of Channel Length and Thickness of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널길이와 두께 비에 따른 문턱전압 및 전도중심 분석)

  • Jung, Hakkee;Jeong, Dongsu
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.829-831
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널길이와 채널두께의 비에 따른 문턱전압 및 전도중심의 변화를 분석하고자한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 상하단 게이트 전압에 의하여 전류흐름을 제어할 수 있어 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 채널길이가 감소하면 필연적으로 발생하는 문턱전압의 급격한 변화는 소자 특성에 커다란 영향을 미치고 있다. 특히 상하단의 게이트 전압, 상하단의 게이트 산화막 두께 그리고 도핑분포변화에 따라 발생하는 전도중심의 변화는 문턱전압을 결정하는 중요 요소가 된다. 해석학적으로 문턱전압 및 전도중심을 분석하기 위하여 해석학적 전위분포를 포아송방정식을 통하여 유도하였다. 다양한 채널길이 및 채널두께에 대하여 전도중심과 문턱전압을 계산한 결과, 채널길이와 채널두께의 비 등 구조적 파라미터뿐만이 아니라 도핑분포 및 게이트 전압 등에 따라 전도중심과 문턱전압은 크게 변화한다는 것을 알 수 있었다.

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Drain Induced Barrier Lowering for Ratio of Channel Length vs. Thickness of Asymmetric Double Gate MOSFET (채널길이 및 두께 비에 따른 비대칭 DGMOSFET의 드레인 유도 장벽 감소현상)

  • Jung, Hakkee
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.839-841
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널길이와 채널두께의 비에 따른 드레인 유도 장벽 감소 현상의 변화에 대하여 분석하고자한다. 드레인 전압이 소스 측 전위장벽에 영향을 미칠 정도로 단채널을 갖는 MOSFET에서 발생하는 중요한 이차효과인 드레인 유도 장벽 감소는 문턱전압의 이동 등 트랜지스터 특성에 심각한 영향을 미친다. 드레인 유도 장벽 감소현상을 분석하기 위하여 포아송방정식으로부터 급수형태의 전위분포를 유도하였으며 차단전류가 $10^{-7}A/m$일 경우 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상단게이트 전압을 문턱전압으로 정의하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 단채널효과를 감소시키면서 채널길이 및 채널두께를 초소형화할 수 있는 장점이 있으므로 본 연구에서는 채널길이와 두께 비에 따라 드레인 유도 장벽 감소를 관찰하였다. 결과적으로 드레인 유도 장벽 감소 현상은 단채널에서 크게 나타났으며 하단게이트 전압, 상하단 게이트 산화막 두께 그리고 채널도핑 농도 등에 따라 큰 영향을 받고 있다는 것을 알 수 있었다.

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