| dc.description.abstract | L’objectif de ce travail est de mener des études sur les propriétés structurales, électroniques et
optiques de l’alliage InxAl1-xAs (x = 0, x = 0.25, x = 0.5, x = 0.75, x =1) dans la phase
structurale zinc-blende. Des calculs de premier principe ont été effectués en utilisant la
méthode des ondes planes augmentées et linéarisées (FP-LAPW) basée sur le formalisme de
la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et implémentée dans le code de calcul
WIEN2k. Pour les propriétés structurales, nous avons utilisé l’approximation du gradient
généralisé (GGA). Cependant pour les propriétés électroniques, le potentiel d'échange et de
corrélation est traité dans le cadre de deux approximations : l’approximation (GGA) et
l’approximation modifiée (GGA-mBJ) proposée par Becke et Johnson. La variation du
paramètre de maille, module de compressibilité en fonction de la concentration x de l’indium
(In) est en accord avec celle de l’expérimental et de la théorie. Le calcul de la structure de
bandes d’énergie a démontré que InxAl1-xAs possède un gap direct dont l’énergie diminue en
augmentant la concentration x de In. L’étude des densités totale et partielle de InxAl1-xAs a
démontré une forte hybridation entre les états 3s-Al et 5s-In avec un élargissement significatif
du bas de la bande de conduction. L’étude de la densité de charges électroniques a prouvé la
présence d’une liaison chimique In-Al-As covalente polaire. L’étude des propriétés optiques
de de cet alliage ternaire a démontré la présence d’un décalage vers les basses énergies
(redshifting) des spectres optiques pour des concentrations x de In supérieures à 25%. L’étude
des parties réelle et imaginaire de la fonction diélectrique ε (ω), a indiqué que
InxAl1-xAs possède une polarisation diélectrique à basses fréquences pour x ≥25%. Le spectre
, déduit par l’approche GGA-mBJ, a mis en évidence toutes les transitions interbandes
directes. Le seuil d’absorption, déduit du spectre d’absorption optique, a subi un décalage
progressif depuis la région de l’ultra-violet (UV) vers la région du visible (Vis), en
augmentant la concentration x de In. Les spectres de la réflectivité optique de l’alliage InxAl1-
xAs calculés par les approches GGA et GGA-mBJ ont prouvé que cet alliage est plus
réfléchissant dans UV pour x=0% à 100%. Cependant, cette réflectivité diminue légèrement
en augmentant la concentration x de In.La diminution de la réflectivité dans la région UV est
accompagnée de son augmentation dans les régions du visible et infrarouge. Dans la région de
UV, notre alliage possède une conductivité électrique presque constante suite à une
polarisation diélectrique, tandis que la conductivité optique atteint ses valeurs
maximales puis diminue progressivement en augmentant la concentration x de In. Cette
diminution est accompagnée d’une augmentation de la conductivité optique dans les
régions du visible et infrarouge. Ces résultats indiquent que pour des concentrations
importantes d’indium, cet alliage possède des propriétés optoélectroniques intéressantes qui
lui permettent d’être inclus dans divers composants optoélectroniques tels que les lasers IR,
les photodetecteurs UV et IR, les diodes photoluminescentes et les cellules photovoltaïques à
un gain optique élevé. | en_US |