Investigation numérique de l'effet du désordre sur les propriétés optoélectroniques et mécaniques dans les alliages semi- conducteurs
No Thumbnail Available
Date
2022
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université De Larbi Ben M’hidi Oum EL Bouaghi
Abstract
Dans ce travail, nous avons étudié quelques propriétés optoélectroniques, diélectriques et mécaniques avec et sans tenir compte de l’effet du désordre compositionnel des composés binaires BeSe, CdSe et ses alliages ternaires BexCd1-xSe.
La méthode utilisée est celle du pseudopotentiel empirique local (EPM) couplée avec l’approximation du cristal virtuel (VCA) et associée avec le modèle des orbitales liées de Harrison (BOM) et le modèle de Verma. Les dépendances de la composition des caractéristiques sélectionnées du système d'alliage de zinc-blende BexCd1-xSe, telles que l'énergie de la bande interdite, la structure de bande, la densité de charge électronique, l'indice de réfraction, les constantes diélectriques et les paramètres mécaniques ont été étudiées sur la plage de la composition 0-1. Nos résultats ont été comparés aux données expérimentales et théoriques disponibles, et ont montré un accord généralement satisfaisant. Tous les paramètres de bande étudiés varient de façon monotone avec la composition x de béryllium Be, un passage de la bande interdite directe à la bande interdite indirecte se produit à x 0,57. Ce point passe à 0,76 si l'on prend en considération l'effet du désordre compositionnel.
Une attention particulière a été accentuée sur l’effet du désordre compositionnel sur la structure de bandes, les gaps d’énergies , et , la densité de charge électronique, l'indice de réfraction, les constantes diélectriques et les paramètres mécaniques de l’alliage BexCd1-xSe. Cet effet s’avère très important et nous ne pouvons pas le négliger.
In this work, we studied the optoelectronic, dielectric and mechanic properties of the binary compounds CdSe, BeSe and their ternary alloys BexCd1-xSe with and without taken the compositional disorder effect.
The method used is that of the empirical pseudopotential (EPM) with the virtual crystal approximation and combined with the bound orbitals model of Harrison (BOM) and Verma's model. The composition dependences of the selected features of zinc-blende BexCd1-xSe alloys system, such as band gap energy, band structure, electronic charge density, refractive index, dielectric constants and mechanic parameters have been studied over the composition range 0-1. Our results were compared with experiment and theoretical data available, and showed generally satisfactory agreement. All studied band parameters are found to vary monotonically with the composition x of the Beryllium Be, a direct to indirect band gap crossover is found to occur at x 0.57. This point changes to 0.76 if we take in consideration the compositional disorder effect.
Particular attention has been accentuated to the compositional disorder effect on the band structure, energy gaps , and , and electronic charge density, refractive index, dielectric constants and mechanical parameters of the BexCd1-xSe alloy. This effect is very important and we cannot neglect it.
في هذا العمل قمنا بدراسة الخواص الالكترونية، الضوئية، خواص العزل الكهربائي و الخواص الميكانيكية للمركبات الثنائية CdSe و BeSeو سبائكهما الثلاثية BexCd1-xSe بأخذ و بدون أخذ بعين الإعتبار لتأثير العشوائية التركيبية.
في هذه الدراسة استعملت الطريقة التجريبية لشبه الكمون (EPM) مقرونة بتقريب البلورة الافتراضية (VCA) و بإشراك نموذج المدارات المرتبطة (BOM) لـ Harrisonو نموذج Verma. التغيرات التركيبية للمقادير المعرفة لنظام السبيكة زنك-بلاند BexCd1-xSe ، كالفاصل الطاقي، بنية عصابة الطاقة، كثافة الشحنة الإلكترونية، قرينة الإنكسار، الثوابت العزلية و المقادير الميكانيكية تمت دراستها في المجال التركيبي 1-0 . النتائج المتحصل عليها تمت مقارنتها بالمعطيات النظرية و التجريبية المتوفرة، و لقد بينت أن هناك توافق مقبول عموما. كل مقادير عصابات الطاقة المدروسة تتغير على وتيرة واحدة مع تغير تركيب x للبيريليوم Be ، هنالك مرور من عصابة الطاقة المباشرة إلى عصابة الطاقة غير المباشرة يقع عند التركيزx 0.57من البيريليوم. هذا التركيز يصبح 0.76 عند الأخذ بعين الإعتبار تأثير العشوائية التركيبية.
هناك اهتمام خاص تم تركيزه على تأثير العشوائية التركيبية على عصابات الطاقة، الفواصل الطاقية ، و ، كثافة الشحنة الإلكترونية، قرينة الإنكسار، الثوابت العزلية و المقادير الميكانيكية لسبيكة BexCd1-xSe. هذا تأثير أظهر أنه ذو أهمية و لا يمكن إهماله
Description
Keywords
Propriétés optoélectroniques, Propriétés mécaniques, Méthode du pseudopotentiel, Composés binaires BeSe et CdSe