Mathematical modeling of impurity diffusion process under given statistics of a point mass sources system

Abstract

Запропоновано модель процесу дифузії домішки в шарі, в якому діє система випадкових точкових джерел маси. Джерела маси різної потужності розподілені рівномірно на певному внутрішньому інтервалі тіла. Задана статистика випадкових джерел. Розв’язок крайової задачі побудований як сума розв’язку однорідної задачі і згортки функції Гріна із системою випадкових точкових джерел маси. Розв’язок усереднено як на певному внутрішньому підінтервалі, так і в усій області тіла. Розроблено модулі симуляції для моделювання поведінки функції усередненої концентрації домішкової речовини за дії системи випадкових точкових джерел різної потужності. На цій основі усереднене поле концентрації досліджено в залежності від довжини внутрішнього інтервалу, потужності і кількості джерел в системі, а також значень концентрації на границях шару.The model of the impurity diffusion process in the layer where a system of random point mass sources acts, is proposed. Mass sources of various power are uniformly distributed in a certain internal interval of the body. Statistics of random sources are given. The solution of the initial-boundary value problem is constructed as a sum of the homogeneous problem solution and the convolution of the Green’s function and the system of the random point mass sources. The solution is averaged over both certain internal subinterval and the entire body region. Simulation units are designed for modeling of the behavior of the averaged concentration function with acting system of point mass sources of various power. On this basis, the averaged concentration field is investigated depending on the internal interval length, power and number of sources in the system as well as the concentration values at the layer boundaries.