Documents disponibles écrits par cet auteur

Polytypisme dans les composés III-V : Propriétés dynamiques par une étude de premier principe / BENYAHIA Nezha 

Public ISBD Titre : Polytypisme dans les composés III-V : Propriétés dynamiques par une étude de premier principe Type de document : document électronique Auteurs : BENYAHIA Nezha, Auteur ; FERHAT Mohamed, Directeur de thèse Année de publication : 2015 / 2016 Importance : 126 p. Accompagnement : CD Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:COMPOSANT ET SYSTÈME DE LA MICROÉLECTRONIQUE AVANCÉE Mots-clés : Composé III-V  DFT – zinc-blende  würtzite  pseudopotentiel  ondes planes constantes de force  polytype  courbes de dispersions de phonons  propriétés structurales  modes de vibration. مركباتIII-V  نظرية الدالة الوظيفية للكثافة (DFT)  كبريتيد الزنك  الفورتزيت، انتاج جهد الطاقة pseudo-potentiel  ، ثوابت القوة، پوليتيپ (polytype) ، منحنيات التشتت للفونونات، الخصائص الهيكلية، أنماط الاهتزاز Résumé : Ces deux dernières décennies, l’industrie du semi-conducteur a connu une nouvelle révolution avec le développement des semi-conducteurs de type III-V. Ces composés offrent des propriétés supérieures à celle du silicium, ce qui leur offrent un large champ d’applications dans des domaines très divers incluant la microélectronique rapide digitale et analogique, les composants électroniques de puissance hyperfréquence et l’optoélectronique intégrée. Récemment, des efforts concertés pour la fabrication de dispositifs à base de nanofil III-V, ont montré la possibilité de la croissance des composés III-V dans d’autres phases cristallines différente de leur phase d’équilibre (3C pour les III-V non nitrure) tel que les polytypes 2H, 4H, 6H, cela a permis de découvrir de nouvelles propriétés pour ces matériaux. Par conséquent ils peuvent être exploités dans de nouveaux domaines et pour des applications potentiel tel que, les sources et détecteurs des communications à fibre optique. Cette possibilité de moduler la structure cristalline durant la croissance des nanofils peut avoir des implications importantes sur les phonons et les propriétés thermiques de ces matériaux ainsi que sur les champs électriques internes due à la polarisation spontanée dans les cristaux non cubiques. Cependant, la fabrication de ces composés n’est pas facile, en raison des difficultés de synthétisation. D’où, la bonne connaissance de leurs propriétés est indispensable. L’objectif de ce mémoire est de mettre en évidence par des calculs théoriques les propriétés structurales, dynamiques ainsi que diélectriques des semi-conducteurs III-V à base de Nitrure (AlN, GaN, InN), de Phosphore (AlP, GaP, InP), d’Arsenic (AlAs, GaAs, InAs), et d’Antimoniure (AlSb,GaSb, InSb). Une étude approfondie de dispersion des phonons dans les deux phases WZ et ZB pour ces composés binaires, reflète les caractéristiques spécifiques de la structure cristalline et des interactions interatomiques, et ainsi donne une connaissance plus complète et détaillée des propriétés dynamiques du cristal. Cette étude nous a permis de confirmer la stabilité dynamique des matériaux étudiés dans la phase zinc-blende, excepté pour les III-N qui se stabilisent dans la structure würtzite, ainsi que de mettre l’accent sur la relation qui existe entre les modes de phonon qui correspondent au centre de zone de la phase würtzite et les modes de phonon (LTA, LTO, LLA, LLO) de la phase ZB. Nous avons utilisé à cet effet le code ab initio PWscf à l’aide de la méthode du pseudopotentiel couplée aux ondes planes (PPsPW) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec l’approximation de la densité locale pour l'énergie d'échange et de corrélation (LDA). خلال العقدين الماضيين، شهدت صناعة أشباه الموصلات ثورة جديدة مع تطور أشباه الموصلات المركبة من نوع (III-V). هذه المركبات توفر خصائص ذات أهمية أكبر مما يوفره السيليكون، مما يجعلها مستعملة في مجموعة واسعة من التطبيقات في عدة مجالات بما في ذلك الالكترونيات الدقيقة الرقمية والتناظرية السريعة، والمكونات الإلكترونية من قوة الميكروويف والإلكترونيات الضوئية المتكاملة. في الآونة الأخيرة، جهود متضافرة لتصنيع الأجهزة القائمة على أسلاك متناهية الصغرIII-V، أظهرت إمكانية نمو المركبات III-V في بنية بلورية مختلفة عن تركيبة التوازن الخاصة بهم (كبريتيد الزنك ((3C لكل مركبات III-V ماعدا النتريدات) كپوليتيپ (polytype) H2،H4،H6، هذا ما قد ساعد في كشف خصائص جديدة لهذه المواد. بالتالي يمكن استغلالها في مجالات جديدة وتطبيقات مهمة، كمصادر وأجهزة الكشف عن الاتصالات بالألياف الضوئية. إن إمكانية تحوير التركيب البلوري خلال نمو الأسلاك النانوية يمكن أن يكون لها آثار هامة على الفونونات، والخصائص الحرارية لهذه المواد فضلا عن المجال الكهربائي الداخلي الناتج عن الاستقطاب العفوي في البلورات الغير المكعبة. ومع ذلك، فإن تصنيع هذه المركبات ليس بالأمر السهل، نظرا لصعوبة التوليف. وبالتالي، المعرفة الجيدة لخصائصها أمر ضروري. الهدف من هذا البحث هو إظهار مجموعة الخصائص التركيبية، الديناميكية، و العزل عن طريق الحسابات النظرية لأشباه الموصلات III-V القائمة على النتريد (AlN, GaN, InN)، الفسفور(AlP, GaP, InP) ، الزرنيخ (AlAs,GaAs, InAs ) والانتيمونيد (AlSb, GaSb, InSb) . الدراسة المدققة لتشتت الفوتونات لهذه المركبات الثنائية، يعكس الخصائص المحددة للبنية البلورية والتفاعلات المابين الذرية، وبالتالي يوفر معلومات أكثر اكتمالا وتفصيلا عن الخصائص الديناميكية للكريستال. سمحت لنا هذه الدراسة بالتأكد من الاستقرار الديناميكي للمركبات المدروسة في بنية كبريتيد الزنك باستثناء النيتريدات التي تستقر أكثر في تركيبة الفورتزيت، وكذلك التركيز على العلاقة بين أنماط الفونونات المقابلة لمركز منطقة بنية الفورتزيت و أنماط الفونونات (LTA, LTO, LLA, LLO) لبنية كبريتيد الزنك. استخدمنا لهذا الغرض طريقة الحسابات الأولية عن طريق برنامج PWscf بالاستعانة بطريقة (PPsPW) كجزء من نظرية الدالة الوظيفية للكثافة (DFT, Théorie de la fonctionnelle densité) مع تقريب الكثافة المحلية LDA) (Approximation de la densité locale لكمون التبادل- الارتباط. Directeur de thèse : FERHAT Mohamed Polytypisme dans les composés III-V : Propriétés dynamiques par une étude de premier principe [document électronique] / BENYAHIA Nezha, Auteur ; FERHAT Mohamed, Directeur de thèse . - 2015 / 2016 . - 126 p. + CD. Langues : Français (fre) Catégories : Electronique:COMPOSANT ET SYSTÈME DE LA MICROÉLECTRONIQUE AVANCÉE Mots-clés : Composé III-V  DFT – zinc-blende  würtzite  pseudopotentiel  ondes planes constantes de force  polytype  courbes de dispersions de phonons  propriétés structurales  modes de vibration. مركباتIII-V  نظرية الدالة الوظيفية للكثافة (DFT)  كبريتيد الزنك  الفورتزيت، انتاج جهد الطاقة pseudo-potentiel  ، ثوابت القوة، پوليتيپ (polytype) ، منحنيات التشتت للفونونات، الخصائص الهيكلية، أنماط الاهتزاز Résumé : Ces deux dernières décennies, l’industrie du semi-conducteur a connu une nouvelle révolution avec le développement des semi-conducteurs de type III-V. Ces composés offrent des propriétés supérieures à celle du silicium, ce qui leur offrent un large champ d’applications dans des domaines très divers incluant la microélectronique rapide digitale et analogique, les composants électroniques de puissance hyperfréquence et l’optoélectronique intégrée. Récemment, des efforts concertés pour la fabrication de dispositifs à base de nanofil III-V, ont montré la possibilité de la croissance des composés III-V dans d’autres phases cristallines différente de leur phase d’équilibre (3C pour les III-V non nitrure) tel que les polytypes 2H, 4H, 6H, cela a permis de découvrir de nouvelles propriétés pour ces matériaux. Par conséquent ils peuvent être exploités dans de nouveaux domaines et pour des applications potentiel tel que, les sources et détecteurs des communications à fibre optique. Cette possibilité de moduler la structure cristalline durant la croissance des nanofils peut avoir des implications importantes sur les phonons et les propriétés thermiques de ces matériaux ainsi que sur les champs électriques internes due à la polarisation spontanée dans les cristaux non cubiques. Cependant, la fabrication de ces composés n’est pas facile, en raison des difficultés de synthétisation. D’où, la bonne connaissance de leurs propriétés est indispensable. L’objectif de ce mémoire est de mettre en évidence par des calculs théoriques les propriétés structurales, dynamiques ainsi que diélectriques des semi-conducteurs III-V à base de Nitrure (AlN, GaN, InN), de Phosphore (AlP, GaP, InP), d’Arsenic (AlAs, GaAs, InAs), et d’Antimoniure (AlSb,GaSb, InSb). Une étude approfondie de dispersion des phonons dans les deux phases WZ et ZB pour ces composés binaires, reflète les caractéristiques spécifiques de la structure cristalline et des interactions interatomiques, et ainsi donne une connaissance plus complète et détaillée des propriétés dynamiques du cristal. Cette étude nous a permis de confirmer la stabilité dynamique des matériaux étudiés dans la phase zinc-blende, excepté pour les III-N qui se stabilisent dans la structure würtzite, ainsi que de mettre l’accent sur la relation qui existe entre les modes de phonon qui correspondent au centre de zone de la phase würtzite et les modes de phonon (LTA, LTO, LLA, LLO) de la phase ZB. Nous avons utilisé à cet effet le code ab initio PWscf à l’aide de la méthode du pseudopotentiel couplée aux ondes planes (PPsPW) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec l’approximation de la densité locale pour l'énergie d'échange et de corrélation (LDA). خلال العقدين الماضيين، شهدت صناعة أشباه الموصلات ثورة جديدة مع تطور أشباه الموصلات المركبة من نوع (III-V). هذه المركبات توفر خصائص ذات أهمية أكبر مما يوفره السيليكون، مما يجعلها مستعملة في مجموعة واسعة من التطبيقات في عدة مجالات بما في ذلك الالكترونيات الدقيقة الرقمية والتناظرية السريعة، والمكونات الإلكترونية من قوة الميكروويف والإلكترونيات الضوئية المتكاملة. في الآونة الأخيرة، جهود متضافرة لتصنيع الأجهزة القائمة على أسلاك متناهية الصغرIII-V، أظهرت إمكانية نمو المركبات III-V في بنية بلورية مختلفة عن تركيبة التوازن الخاصة بهم (كبريتيد الزنك ((3C لكل مركبات III-V ماعدا النتريدات) كپوليتيپ (polytype) H2،H4،H6، هذا ما قد ساعد في كشف خصائص جديدة لهذه المواد. بالتالي يمكن استغلالها في مجالات جديدة وتطبيقات مهمة، كمصادر وأجهزة الكشف عن الاتصالات بالألياف الضوئية. إن إمكانية تحوير التركيب البلوري خلال نمو الأسلاك النانوية يمكن أن يكون لها آثار هامة على الفونونات، والخصائص الحرارية لهذه المواد فضلا عن المجال الكهربائي الداخلي الناتج عن الاستقطاب العفوي في البلورات الغير المكعبة. ومع ذلك، فإن تصنيع هذه المركبات ليس بالأمر السهل، نظرا لصعوبة التوليف. وبالتالي، المعرفة الجيدة لخصائصها أمر ضروري. الهدف من هذا البحث هو إظهار مجموعة الخصائص التركيبية، الديناميكية، و العزل عن طريق الحسابات النظرية لأشباه الموصلات III-V القائمة على النتريد (AlN, GaN, InN)، الفسفور(AlP, GaP, InP) ، الزرنيخ (AlAs,GaAs, InAs ) والانتيمونيد (AlSb, GaSb, InSb) . الدراسة المدققة لتشتت الفوتونات لهذه المركبات الثنائية، يعكس الخصائص المحددة للبنية البلورية والتفاعلات المابين الذرية، وبالتالي يوفر معلومات أكثر اكتمالا وتفصيلا عن الخصائص الديناميكية للكريستال. سمحت لنا هذه الدراسة بالتأكد من الاستقرار الديناميكي للمركبات المدروسة في بنية كبريتيد الزنك باستثناء النيتريدات التي تستقر أكثر في تركيبة الفورتزيت، وكذلك التركيز على العلاقة بين أنماط الفونونات المقابلة لمركز منطقة بنية الفورتزيت و أنماط الفونونات (LTA, LTO, LLA, LLO) لبنية كبريتيد الزنك. استخدمنا لهذا الغرض طريقة الحسابات الأولية عن طريق برنامج PWscf بالاستعانة بطريقة (PPsPW) كجزء من نظرية الدالة الوظيفية للكثافة (DFT, Théorie de la fonctionnelle densité) مع تقريب الكثافة المحلية LDA) (Approximation de la densité locale لكمون التبادل- الارتباط. Directeur de thèse : FERHAT Mohamed

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
2547	02-09-524	Version numérique et papier	Bibliothèque USTOMB	Mémoire de Magister	Exclu du prêt

Documents numériques

02-09-524.pdf Adobe Acrobat PDF