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Implicit-Explicit Runge-Kutta Schemes for the Boltzmann-Poisson System for Semiconductors

Communications in Computational Physics 2014年第5期15卷 1291-1319页

作者： Giacomo Dimarco Lorenzo Pareschi Vittorio Rispoli Universite de Toulouse UPSINSAUT1UTMCNRSUMR 5219Institut de Mathematiques de ToulouseF-31062 ToulouseFrance Department of Mathematics and Computer Science University of Ferraravia Machiavelli 3544121 FerraraItaly.

In this paper we develop a class of Implicit-Explicit Runge-Kutta schemes for solving the multi-scale semiconductor Boltzmann *** relevant scale which characterizes this kind of problems is the diffusive *** means that,in the limit of zero mean free path,the system is governed by a drift-diffusion *** aim is to develop a method which accurately works for the different regimes encountered in general semiconductor simulations:the kinetic,the intermediate and the diffusive ***,we want to overcome the restrictive time step conditions of standard time integration techniques when applied to the solution of this kind of phenomena without any deterioration in the *** a result,we obtain high order time and space discretization schemes which do not suffer from the usual parabolic stiffness in the diffusive *** show different numerical results which permit to appreciate the performances of the proposed schemes.

关键词： imex-rk methods asymptotic preserving methods semiconductor Boltzmann equation drift-diffusion limit

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