二維壓電半導(dǎo)體的斷裂問題分析.pdf

1、壓電半導(dǎo)體是同時(shí)具有壓電特性和半導(dǎo)體特性的材料，由于這類材料的性能對于裂紋等缺陷非常敏感，所以對裂紋的分析、斷裂方面的研究至關(guān)重要。不同于彈性、壓電、電磁等材料，由于壓電半導(dǎo)體材料控制方程的特殊性，其斷裂問題的解析解比較困難，本文發(fā)展廣義不連續(xù)位移邊界積分方程、邊界元法來分析壓電半導(dǎo)體介質(zhì)中的裂紋問題。本文主要工作如下：
　　(1)基于二維n型壓電半導(dǎo)體材料的控制方程，根據(jù)其通解和 Fourier變換，求解出以裂紋面上法線、切線方

2、向的不連續(xù)位移、不連續(xù)電勢和不連續(xù)載流子密度為基本綜量的廣義不連續(xù)位移基本解。在此基礎(chǔ)上，提出了二維壓電半導(dǎo)體中的直線裂紋受多場作用時(shí)的廣義不連續(xù)位移邊界元法，計(jì)算給出裂紋面上的廣義不連續(xù)位移和裂紋尖端的廣義應(yīng)力強(qiáng)度因子。
　　(2)將廣義不連續(xù)位移法推廣到二維n型熱壓電半導(dǎo)體材料中的裂紋問題，求出在裂紋面上分別作用均布的廣義不連續(xù)位移時(shí)所對應(yīng)的基本解，并且利用廣義不連續(xù)位移邊界元法計(jì)算了裂紋面的不連續(xù)位移、不連續(xù)溫度和裂紋尖端的