基于时域有限差分法的石墨烯器件仿真算法的任务书.docx

基于时域有限差分法的石墨烯器件仿真算法的任务书
任务书
一、研究背景
随着人类社会对信息技术的需求不断增长，以及计算机和通讯设备的发展，传统的硅器件面临着物理极限和成本挑战。因此，需要针对新材料和器件结构，研究新的计算和通信方法以及设备制造技术。
石墨烯被认为是一种非常有前途的二维材料，具有高电子迁移率，高导电性和高强度等优异的物理性质，被广泛应用于电子、光学和化学传感器等领域。特别是在电子器件领域，石墨烯已被设计为晶体管，逻辑门和存储器等器件，具有非常高的潜力。时域有限差分法（FDTD）是一种计算电磁学问题的数字模拟方法，在计算过程中将空间离散化为网格并进行时间步进。它已被广泛应用于石墨烯电子器件的仿真和设计中。
二、任务要求
1.掌握时域有限差分法的原理和计算方法，了解石墨烯电子器件的物理特性。
2.熟悉FDTD的实现过程，能够编写运用时域有限差分法进行石墨烯器件仿真的程序。
3.结合石墨烯器件的特性，对仿真程序的准确性和稳定性进行测试，并根据仿真结果分析器件性能。
4.撰写石墨烯器件仿真的报告，总结仿真结果和结论。
三、任务时间
本任务的时间为两个月。
第一周：确定任务计划，查找相关文献，了解石墨烯电子器件的特性。
第二至四周：学习和掌握时域有限差分法的理论和应用，熟悉FDTD的实现过程。
第五至八周：编写石墨烯器件仿真程序，测试程序的准确性和稳定性。
第九至十一周：总结仿真结果，分析石墨烯器件的性能和仿真结果的可靠性。
第十二至十四周：完成石墨烯器件仿真的报告撰写。
四、任务成果要求
1.时域有限差分法的原理和计算方法的理论报告。
2.利用FDTD方法完成的石墨烯器件仿真程序的程序代码。
3.仿真结果和分析的报告。其中包括仿真参数设置、仿真结果的可靠性分析、器件性能分析等内容。
4.用简洁明了的语言总结了任务过程、结果和结论的报告。
五、评估标准
本任务的评估将会综合考虑以下方面：
1.是否掌握了时域有限差分法的理论和应用。
2.编写的仿真程序是否能够进行石墨烯器件仿真，以及程序的可靠性和稳定性。
3.仿真结果和结论的准确性和合理性，以及报告的清晰和完整度。
4.是否能够按时提交所有任务成果。
六、任务组织
任务组织由导师负责组织，提供必要的技术支持和指导，并指导任务报告的撰写和提交。同时，考虑到石墨烯电子器件领域的发展速度，导师也需要为任务组织提供最新的研究成果和动态信息，以便任务组织可以随时跟上最新的研究动态。任务组织应当保证学生们在任务进行过程中有充足的时间和资源完成任务，同时也要指导学生注意任务安排和时间进度。