有关能量分布函数(EDF)的准确知识对于建模半导管设备中热载体损伤的形成至关重要[1]。电子 - 电子散射(EES)可以实质上影响EDF [2-4],并且必须正确地包括在运输模型中。在EES存在下变为非线性的Boltzmann方程的解决方案方法是基于确定性的迭代方法[2]或集合Monte Carlo方法[5-7]。 在这项工作中,我们求助于两个粒子动力学方程,该方程在粒子间相互作用的情况下也保持线性。 该方程溶液的蒙特卡洛算法基于轨迹对的计算和策略。 两个波向量𝐤1和𝐤2被同时考虑,这意味着该方法实际上是在对六维动量空间进行采样。 然而,将Momentum空间的维度加倍,不会降低Monte Carlo方法的效率,因为它与确定性方法形成鲜明对比,因此它不会遭受维度的诅咒。解决方案方法是基于确定性的迭代方法[2]或集合Monte Carlo方法[5-7]。在这项工作中,我们求助于两个粒子动力学方程,该方程在粒子间相互作用的情况下也保持线性。蒙特卡洛算法基于轨迹对的计算和策略。两个波向量𝐤1和𝐤2被同时考虑,这意味着该方法实际上是在对六维动量空间进行采样。将Momentum空间的维度加倍,不会降低Monte Carlo方法的效率,因为它与确定性方法形成鲜明对比,因此它不会遭受维度的诅咒。
半导体设备热载体降解的物理建模需要准确了解载体分布函数。Childs等。预测,分散功能的高能尾受电子散射(EES)[1]的强烈影响。通过使用迭代方法,在EES存在下是非线性的玻尔兹曼方程来显示这一点。进行了以下近似值:1)在采用未知的分布函数(DF)的各向同性部分的能量依赖性形式主义; 2)假定声子能量比动能小得多。因此,迭代方法不适用于低能范围,而使用蒙特卡洛方法。 3)在散落率中,EES率的贡献被忽略了。虽然需要1)使问题在数字上可以处理,但近似值2)和3)尚不清楚,因为它们并不能显着简化问题,但可以大大改变结果。在这项工作中,我们使用的不是玻尔兹曼方程,一个两粒子动力学方程,其优势在于,在EES的主体中也是线性的。在[2]中已经预先提出了一种用于均匀电场的两粒子蒙特卡洛法,该方法已经计算出轨迹对以对两个粒子的六维k空间进行采样。我们扩展了固定的蒙特卡洛算法,以说明空间变化的电场。假设单谷带结构模型和硅的材料参数,获得了以下数值结果。图1显示了均匀电场的不同类型散射事件的频率。尽管EES是DOM-
近年来,人们致力于开发更复杂的正电子与一系列分子相互作用模型,这些模型可用作模板,更好地描述正电子在生物系统中的相互作用。1-3 这项工作主要受到正电子发射断层扫描作为一种医学成像技术的日益广泛应用的推动,特别是用于追踪癌症治疗和扩散,以期更好地了解造成辐射损伤的潜在机制。即使是中等复杂分子的计算也需要一系列假设和近似才能使问题变得易于处理,因此必须有高质量的实验数据来在理论和实验重叠的领域提供严格的准确性测试。先前的工作包括测量水、4,5 四氢呋喃
BF、BF 2 、BF 3 和正离子种类如B + 、BF + 、BF + 2 、BF + 3 。此类碰撞过程还控制等离子体的稳定性和放电平衡。等离子体中产生的种类和自由电子会引起各种碰撞过程,了解这些碰撞过程对于模拟 BF 3 等离子体非常重要。因此,等离子体中所有离子和中性粒子的可靠电子碰撞截面是准确进行等离子体放电模拟的重要数据。碰撞截面数据是等离子体模拟的重要输入,此类模拟的准确性与输入数据的可靠性直接相关。在 (3 ∼ 100 eV) 范围内的碰撞截面数据对于低温等离子体 (3 ∼ 5 eV) 很重要,其中电子的能量可分布高达 100 eV。弹性散射是大多数等离子体放电中的主要过程,因为与其他反应相比,该过程的碰撞截面较大;弹性散射有助于使电子热化。另一方面,对于电子激发过程,电子激发阈值低于电离阈值,因此当电子温度较低时,该反应可能很重要。在实验中,散射和激发截面可用于分析电子加热机制 [5, 6]。即使在这种情况下,也需要至少 25 eV 的数据,但最高可达 100 eV。此外,由于这些自由基难以制备、反应性强且具有强腐蚀性,因此对 BF 和 BF 2 等自由基的实验研究既困难又罕见;因此目前没有可用的实验数据。理论计算在提供全面能量范围内的数据方面的重要性已得到充分证实 [7]。电子与中性 BF 3 分子的碰撞研究在理论和实验上都得到了相当大的关注 [4, 8–17]。文献中也有一些关于正 BF x 离子的各种碰撞过程的电子碰撞研究 [1, 18, 19]。然而,还没有对自由基 BF 和 BF 2 中的电子诱导碰撞过程进行系统研究,而这种碰撞过程在任何含 BF 3 的等离子体中都起着重要作用。我们最近使用 R 矩阵方法对 BF 3 分子的电子散射截面进行了研究[17],结果表明其与实验数据高度一致,这促使我们对 BF 和 BF 2 进行类似的计算。这是本研究的主要动机之一。文献中唯一可用的研究是 Kim 等人[10]的工作,他们使用二元相遇 Bethe (BEB) [20] 方法提供了 BF 和 BF 2 的电离截面。因此,在本研究中,我们提供了 BF 和 BF 2 的一组重要截面,如弹性、激发、微分截面(DCS)和动量转移截面(MTCS)以及总电离截面,并与 BEB 数据进行比较 [10]。使用 R 矩阵和球面复光学势 (SCOP) 方法,采用完整活性空间配置 (CAS-CI) 和静态交换 (SE) 模型进行计算。CAS-CI 计算随着目标状态数量的增加而进行,直到获得收敛结果。我们使用两种理论方法在不同的能量范围内进行计算。在低能区(<10eV),从头算 R 矩阵方法可以很好地表示电子-分子