Моделирование процессов распространения тепла в термоэлектрических чувствительных элементах - Кузанян, А. А.; Кузанян, А. С.; Никогосян, В. Р.; Арутюнян, С. Р.
Методом компьютерного моделирования исследованы процессы распространения тепла в термоэлектрических чувствительных элементах, протекающие после поглощения одиночных УФ фотонов с энергией 3.1–7.1 эВ (400–175 нм). Рассмотрены конструкции чувствительного элемента с поверхностью 10×10 мкм2, состоящие из последовательно расположенных на сапфировой подложке (Al2O3) слоев вольфрамового теплоотвода (W), термоэлектрического сенсора FeSb2, вольфрамового поглотителя и антиотражающего слоя SiO2. Компьютерное моделирование проводилось на основе уравнения распространения тепла из ограниченного объема с использованием трехмерного матричного метода для дифференциальных уравнений. Համակարգչային մոդելավորման միջոցով ուսումնասիրվել են ջերմաէլեկտրական զգայուն տարրերում ջերմության տարածման պրոցեսները 3.1– 7.1 էՎ (400–175 նմ) էներգիայով միակի ուլտրամանուշակագույն ֆոտոնների կլանումից հետո։ Դիտարկվել են 10×10 մկմ2 մակերեսով զգայուն տարրի կառուցվածքներ բաղկացած շափյուղե (Al2O3) տակդիրի վրա հաջորդաբար տեղադրված վոլֆրամի (W) ջերմատարից, FeSb2 ջերմաէլեկտրական տվիչից, W կլանիչից և SiO2-ի հակաանդրադարձնող շերտից։ Համակարգչային մոդելավորումն իրականացվել է սահմանափակ ծավալից ջերմության տարածման հավասարման հիման վրա՝ օգտագործելով դիֆերենցիալ հավասարումների եռաչափ մատրիցային մեթոդը: Processes of heat propagation in thermoelectric detection pixels after absorption of UV single photons with the energy of 3.1–7.1 eV (400–175 nm) were studied by computer simulation. Designs of detection pixels with a surface of 10×10 μm2, consisting of layers of the tungsten heat sink (W), the FeSb2 thermoelectric sensor, the W absorber, and the antireflective layer of SiO2, arranged in series on the sapphire substrate (Al2O3) are considered. Computer simulation was carried out based on the equation of heat propagation from a limited volume using a three-dimensional matrix method for differential equations.
Keywords: Физика