Investigation des propriétés optoélectronique d’un alliage semi-conducteur ternaire AlxGa 1-x N sous l’effet du désordre.

Abstract

En conclusion, cette étude a permis d'approfondir notre compréhension des propriétés optoélectroniques des alliages ternaires AlxGa1-xN. En combinant des techniques expérimentales et des modèles théoriques avancés, nous avons caractérisé de manière précise et systématique les variations du gap d'énergie et de l'indice de réfraction en fonction de la composition x de l'alliage. Les calculs de la structure de bandes électroniques sont basés sur diverses hypothèses, chacune présentant ses propres difficultés, nécessitant une validation expérimentale. Les méthodes utilisées dépendent des propriétés à étudier. Certaines méthodes, telles que les premiers principes, nécessitent des calculs numériques complexes, tandis que l'EPM permet un calcul relativement rapide en utilisant un nombre limité de facteurs de forme pour la structure de bandes. C'est cette praticité qui rend l'EPM attrayante. Dans cette étude, nous avons utilisé la méthode du pseudo-potentiel avec l'approximation du cristal virtuel (VCA) et l'absence du désordre pour analyser la structure des bandes électroniques, l'indice de réfraction et la constante diélectrique de l'alliage ternaire AlxGa1-xN. Les calculs indiquent que le matériau étudié présente un gap direct lorsque la concentration en aluminium est de 0,6 ce qui a des implications significatives dans le domaine de la technologie optoélectronique. Au-delà de cette valeur, il présente une transition vers un gap indirect. Le modèle de Reddy et Anjaneyulu s'est révélé être le plus approprié parmi les six modèles différents pour le calcul de l'indice de réfraction. La constante diélectrique a été déterminé en utilisant ce modèle adéquat. Nos résultats sont en excellent accord avec d'autres résultats expérimentaux et théoriques.