半导体锗的热场分析.docx

XINYU UNIVERSITY成 绩批阅老师课程设计作业题目半导体锗的热场分析二级学院新能源科学与工程学院专 业材料物理班 级13材料物理学 号1303210012学生姓名蒲敏胜授课教师吴闰生半导体锗的热场分布Comsol Multiplysic模拟分析1 Comsol Multiplysic的介绍 1.1 总体介绍Comsol Multiplysic是由COMSOL集团研发的一款软件，COMSOL公司是全球多物理场建模与仿真解决方案的提倡者和领导者，其旗舰产品COMSOL Multiphysics，使工程师和科学家们可以通过模拟，赋予设计理念以生命。它有无与伦比的能力，使所有的物理现象可以在计算机上完美重现。COMSOL的用户利用它提高了手机的接收性能，利用它改进医疗设备的性能并提供更准确的诊断，利用它使汽车和飞机变得更加安全和节能，利用它寻找新能源，利用它探索宇宙，甚至利用它去培养下一代的科学家。COMSOL Multiphysics起源于MATLAB的Toolbox，最初命名为Toolbox 1.0。后来改名为Femlab 1.0（FEM为有限元，LAB是取自于Matlab），这个名字也一直沿用到Femlab3.1。从2005年3.2版本开始，正式命名为COMSOL Multiphysics。[1]从3.2的版本开始，正式命名为COMSOL Multiphysics，因为COMSOL公司除了Femlab外又推出了COMSOL Script和COMSOL Reaction Engineering等一系列相关软件。这两款软件也相当于Femlab的工具箱，也是为了满足科研人员更高的要求。如在COMSOL Script中，你可以自己编程得到自己想要的模型并求解；你也可以通过编程在COMSOL Multiphysics基础上开发新的适用本专业的软件，也就是一个二次开发工具。所以COMSOL只是个公司名，软件名应该是COMSOL Multiphysics。Multiphysics翻译为多物理场，因此这个软件的优势就在于多物理场耦合方面。多物理场的本质就是偏微分方程组（PDEs），所以只要是可以用偏微分方程组描述的物理现象，COMSOL?Multiphysics都能够很好的计算、模拟、仿真。2006年COMSOL Multiphysics再次被NASA技术杂志选为本年度最佳上榜产品，NASA技术杂志主编点评到，当选为 NASA科学家所选出的年度最佳CAE产品的优胜者，表明COMSOL Multiphysics是对工程领域最有价值和意义的产品。COMSOL Multiphysics是一款大型的高级数值仿真软件。广泛应用于各个领域的科学研究以及工程计算，模拟科学和工程领域的各种物理过程。COMSOL Multiphysics是以有限元法为基础，通过求解偏微分方程（单场）或偏微分方程组（多场）来实现真实物理现象的仿真，用数学方法求解真实世界的物理现象。大量预定义的物理应用模式，范围涵盖从流体流动、热传导、到结构力学、电磁分析等多种物理场，用户可以快速的建立模型。COMSOL中定义模型非常灵活，材料属性、源项、以及边界条件等可以是常数、任意变量的函数、逻辑表达式、或者直接是一个代表实测数据的插值函数等。预定义的多物理场应用模式， 能够解决许多常见的物理问题。同时，用户也可以自主选择需要的物理场并定义他们之间的相互关系。当然，用户也可以输入自己的偏微分方程（PDEs），并指定它与其它方程或物理之间的关系。COMSOL Multiphysics力图满足用户仿真模拟的所有需求，成为用户的首选仿真工具。它具有用途广泛、灵活、易用的特性，比其它有限元分析软件强大之处在于，利用附加的功能模块，软件功能可以很容易进行扩展。1.2 COMSOL Multiphysics显著特点（1）求解多场问题 = 求解方程组，用户只需选择或者自定义不同专业的偏微分方程进行任意组合便可轻松实现多物理场的直接耦合分析。（2）完全开放的架构，用户可在图形界面中轻松自由定义所需的专业偏微分方程。（3）任意独立函数控制的求解参数，材料属性、边界条件、载荷均支持参数控制。（4）专业的计算模型库，内置各种常用的物理模型，用户可轻松选择并进行必要的修改。 （5）内嵌丰富的 CAD 建模工具，用户可直接在软件中进行二维和三维建模。 （6）全面的第三方 CAD 导入功能，支持当前主流CAD软件格式文件的导入。（7）强大的网格剖分能力，支持多种网格剖分，支持移动网格功能。（8）大规模计算能力，具备Linux、Unix 和Windows 系统下64 位处理能力和并行计算功能。 （9）丰富的后处理功能，可根据用户的需要进行各种数据、曲线、图片及动画的输出与分析