Investigation des propriétés structurales, électroniques et optiques des alliages ternaires semi-conducteurs AlxGa1-x Sb : Simulation basée sur la DFT

Abstract

L’objectif de notre travail est d’étudier les propriétés structurales, électroniques et optiques des alliages ternaires dans la structure zinc blende. Des calculs du premier principe ont été effectués en utilisant la méthode des ondes planes augmentées et linéarisées (FP-LAPW) basée sur le formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Pour les propriétés structurales, nous avons utilisé l’approximation du gradient généralisé développé par Wu-Cohen (WC-GGA) pour le terme du potentiel d'échange et de corrélation (XC). Les résultats trouvés sont en accord avec ceux de l’expérimental et de la théorie. Cependant pour les propriétés électroniques, le potentiel d'échange et de corrélation est traité dans le cadre de deux approximations : l’approximation (WC-GGA) et l’approximation (mBJGGA) proposée par Becke et Johnson.La variation du paramètre de maille, module de compressibilité, gap énergétique, fonction diélectrique et réfractive index en fonction de la composition de l’aluminium montre une dépendance non linéaire. L’étude de structures de bandes révèle que l’alliage est un semi-conducteur à bande interdite directe. Les résultats des propriétés optiques confirment que le matériau est intéressant pour l’optoélectronique. Tous les résultats que nous avons obtenus concordent avec les travaux théoriques et expérimentaux disponibles dans la littérature