Étude des propriétés structurales, électroniques et optiques d'un alliage semi-conducteur II-VI : Etude ab-intio
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Résumé
Cette thèse se consacre à l'exploration des propriétés structurales, électroniques et
optiques des alliages quaternaires dans la structure zinc blende CdxMg(1-x)TeyS(1-y), dont la
structure est ajustée pour correspondre à celle de CdX (X = S, Te). Cette étude repose sur
l'utilisation de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) dans le cadre de
l'approximation du gradient généralisé (GGA). À partir des valeurs obtenues pour l'énergie de
l'état fondamental, nous avons pu déterminer les paramètres structuraux ainsi que les énergies
de bande interdite. Nos résultats révèlent une sous-estimation des énergies de bande interdite,
aussi bien pour les approximations (GGA-PBE) que pour le potentiel d'échange Tran–
Blaha Modified Becke-Johnson (TB-mBJ), concernant les composés CdS, CdTe, MgS et
MgTe.
Nous avons exposé une formule avec unterme correctif ∆𝐸intégrant un facteur
d'ajustement dans le but d’améliorer les bandes directes, en nous inspirant des observations
obtenues grâce à TB-mBJ.
De plus, nous avons présenté des données concernant l'effet de la concentration sur
divers facteurs tels que le spectre d'absorption optique, l'indice de réfraction et la fonction
diélectrique en utilisant la méthode TB-mBJ. Nous avons également calculé l'épaisseur
critique nécessaire pour obtenir une concordance de réseau entre CdxMg(1-x)TeyS(1-y) et les
substrats CdS ou CdTe. Nos résultats indiquent de manière cohérente que, quelle que soit la
quantité spécifique de Cd et de Te incorporée, CdxMg(1-x)TeyS(1-y) assorti à des alliages de
substrat CdX (où X représente soit S soit Te) présente systématiquement des propriétés de
semi-conducteur, avec un rapport de discordance de réseau minimal. Ces résultats suggèrent
que les matériaux CdxMg(1-x)TeyS(1-y)/CdX présentent un potentiel significatif et une utilité
dans les applications optoélectroniques