etude theorique des proprietes structurales, electroniques , elastiques, optique et phononiques des composes III-P et leurs alliages sous leffet de la pression

Abstract

La physique des matériaux solides joue un rôle majeur dans la révolution technologique courante. Parmi ses matériaux les semi-conducteurs (III-V) à base de phosphore, tels que le phosphure d‟aluminium (AlP), le phosphure de gallium (GaP), le phosphure d‟indium (InP) et le phosphure de bore (BP), ainsi leurs alliages (QxAl1-xP) comme par exemple le phosphure de bore et d‟aluminium (BxAl1-xP), le phosphure d‟indium et d‟aluminium (InxAl1-xP) et le phosphure de gallium et d‟aluminium (GaxAl1-xP), présentent des performances exceptionnelles lors de leurs utilisations dans des dispositifs optoélectroniques et d‟autres applications dans le développement de nouvelles technologies. Cependant, la fabrication de ces composés n‟est pas facile, en raison des difficultés de synthétisation. D‟où, l‟indispensable connaissance de leurs propriétés. De nos jour, les méthodes de type ab initio se révèlent de plus en plus comme étant un outil de choix pour interpréter à l‟échelle microscopique les observations expérimentales et guider efficacement le choix des expérimentateurs. Les propriétés structurales (le paramètre de maille, le module de rigidité), électroniques (structure de bande et densité d‟état DOS), propriétés élastiques (constantes élastiques, le module de Young, le module de Cisaillement, et le coefficient de Poisson …), optiques (l‟indice de réfraction….) et phononiques (le spectre des phonons et leurs fréquences) de nos composés sont calculés par la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et la théorie perturbative de la fonctionnelle de la densité (DFPT) en utilisant la méthode de pseudopotentiels couplés avec les ondes planes (PP-PW), implémentée dans le code CASTEP et cela dans le cadre de l‟approximation GGA. Les résultats obtenus par la simulation est en bon accord avec les résultats expérimentaux et les calculs théoriques disponibles.