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一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法技术

技术编号:43333139 阅读:17 留言:0更新日期:2024-11-15 20:30
本发明专利技术公开了一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为的预测方法,该预测方法通过网格化反演全连接神经网络模型预测多物理场耦合力学行为,在求解压电半导体多场耦合非线性问题中具有显著优势,既能够实现复杂耦合关系的灵活建模,又能应对非线性效应,实现高效优化;同时,通过并行训练物理信息神经网络,在计算问题复杂、计算量大的情况下,减小模型训练过程中的损失函数,使训练出的模型能够更快速地预测问题的近似解,从而提高计算效率和预测的准确性。此外,该预测方法在训练模型的过程中融合了物理定律,使设计模型具有较强的泛化能力,能够在缺乏数据的情况下,提高模型预测结果的精度,增强本发明专利技术设计的模型的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于压电半导体多物理场力学行为预测,具体涉及一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法


技术介绍

1、压电半导体器件是一类利用压电效应的半导体器件,可以将机械能转化为电能或者将电能转化为机械能。这些器件可用于制作光电子、电子、微电子、集成电路、芯片、存储器以及微波器件等,在能源、通讯、航空航天和医疗健康等领域具有广泛的应用潜力。随着对能源可持续性和智能化需求的增加,压电半导体技术将继续得到研究和应用的推动,以满足不断发展的市场需求。

2、压电半导体器件往往涉及多个物理场的耦合,包括机械场、电场和热场等。了解这些物理场之间的相互作用对于建立多场耦合计算模型至关重要。目前在求解压电半导体多场耦合非线性问题面临以下困难:(1)压电半导体器件同时受到电场、应变场和温度场的影响,这些场之间相互耦合,导致了复杂的物理现象和非线性行为;(2)压电半导体器件的非线性效应在多场耦合下变得更加显著,例如几何非线性和载流子非线性输运,这些非线性效应需要复杂的数值方法进行处理;(3)由于多场耦合非线性问题的复杂性,数值模拟往往需要高精度的数值方法和大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:该预测方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:所述的步骤一中,关键物理量包括:压电半导体器件的位移、电势和电子浓度。

3.根据权利要求2所述的一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:所述的步骤三中,每个物理信息神经网络损失函数Lossk的表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:所述的物理信息误差项的获取方法如下:

>5.根据权利要求3...

【技术特征摘要】

1.一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:该预测方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:所述的步骤一中,关键物理量包括:压电半导体器件的位移、电势和电子浓度。

3.根据权利要求2所述的一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:所述的步骤三中,每个物理信息神经网络损失函数lossk的表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:所述的物理信息误差项的获取方法如下:

5.根据权利要求3所述的一种压电半导体器件的多物理场耦合力学行为预测方法,其特征在于:所述的数据误差项的获取方法为:

6.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖争光张春利张伟陈伟球
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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