Etude morphologique et caractérisation des alliages à base de nitrure.

Abstract

Dans ce travail l’objectif principal est l’étude du transport des porteurs de charge dans les matériaux semiconducteurs spécifiquement le nitrure de bore (BN), le nitrure de gallium (GaN), le nitrure d’aluminium (AlN) et leurs alliages ternaires BGaN et BAlN par la méthode de Monté Carlo qui permet de reproduire les phénomènes microscopiques dans les matériaux semi-conducteurs. Le phénomène de transport dans ces semiconducteurs résulte du comportement des électrons de la bande de conduction et la bande interdite. Une étude analytique du problème nécessite la connaissance de la fonction de distribution de l’énergie des électrons, une fonction obtenue en résolvant l’équation de Boltzmann. A cause de sa complexité, cette équation aux dérivées partielles pas de solution analytique sauf dans un nombre de cas limité. C’est pourquoi il a été fait appel à d’autres procédés et en particulier aux méthodes de Monte Carlo pour traiter ce problème dans toute sa généralité. Pour cela nous avons développé un programme écrit en langage Fortran basé sur le principe de cette méthode. Ce logiciel permet de calculer les probabilités à partir des expressions usuelles, en considérant dans notre cas, un modèle à trois vallées (Γ, L, X) , isotropes mais non paraboliques, et pour déterminer l’évolution des différentes interactions ainsi que la vitesse de dérive et l’énergie des porteurs dans les deux matériaux ternaire BGaN et BAlN qui n’influent pas de façon essentielle sur le comportement de l’électron. Elles sont néanmoins introduites pour obtenir une description aussi quantitative que possible de la dynamique électronique.