APP下载

一维双极漂移——扩散方程在半空间上的解的渐近性*

2012-07-31周芳,黄娟

湖北科技学院学报 2012年12期

周 芳,黄 娟

(1.湖北科技学院,数学与统计学院,湖北 咸宁 437100;2.咸宁温泉中学数学组,湖北 咸宁 437100)

0 引言

本文中,我们考察下列一维经典双极漂移—扩散方程:

这里n1=n1(x,t)和n2=n2(x,t)分别表示电子和孔穴的密度,E=E(x,t)表示电场,P(ni)(i=1,2)是压力函数,f1=f1(x,t)和f2=f2(x,t)分别表示电子和孔穴的合成函数,μ1和μ2表示电子的迁移率.方程(1.1)是最简单的宏观半导体方程.

近来,有许多作者讨论了古典漂移—扩散方程(1.1).Markowich,Ringhofev和Schmeiser以及Kobayashi,Kurokiba和Kawashikawa讨论了它的有界域和无界域的稳态解的存在性.Mock建立了三维Neumann边值条件的初边值问题的光滑解的整体存在性和渐近行为.Fang和Ito也研究了相应的多维漂移—扩散方程的有Dirichlet边值条件的初边值问题的解的整体存在性和渐近行为.而Gajewski,Gajewski和Groger以及Ju¨ngel分别建立了更一般的漂移—扩散方程的初边值的整体解的存在唯一性.近来,Kobayashi和Ogawa也讨论了相似的问题.既然双极漂移—扩散方程是双极半导体方程的松弛时间极限,同时许多作者已经考察了双极半导体方程的初值问题的光滑解和弱解的扩散波现象.因此,我们相信当时间t大的时候,双极漂移—扩散方程的解也收敛到该非线性扩散波.近来,Li,Zhang,Zhang和Hao考察了双极漂移—扩散方程的初值问题的强解的整体存在性和扩散波现象.在本文,我们打算考察相应的初边值问题,即讨论一维双极漂移—扩散方程的初边值问题的强解的非扩散波现象.

为简单起见,这里我们仅仅讨论下面的简化方程:

具有初边值条件

定理1.1 设P(n)是光滑函数,且当n>0时,P'(n)>0.假设n10(x)-n+,n20(x)-n+∈L1(R+)满足(2.4),(φ10,φ20)(x)∈H3(R+)∩L1(R+)×H3(R+)∩L1(R+)满足 ‖(n10-n+,n20-n+)‖L1(R+)‖(φ10,φ20)‖3+‖(φ10,φ20)‖L1(R+)+δ0<<1,则初边值……

登录APP查看全文