Les Structures de bandes électroniques et les propriétés relatives aux semiconducteurs quasi binaires (GaP)1-x(ZnSe)x

Abstract

Dans ce travail, nous avons fait une investigation sur les propriétés électroniques, optiques et diélectriques relatives aux alliages semiconducteurs quasi binaires (GaP)1-x(ZnSe)x qui font partie d'une nouvelle classe de semi-conducteurs. Ces matériaux présentent des gaps d’énergie, des qualités structurelles, optiques et des propriétés vibrationnelles significativement différentes de celles des alliages quaternaires associés. Les alliages semi-conducteurs quasi-binaires peuvent être obtenus en mélangeant des composés (III-V et III-V) ou (III-V et II-VI) couplant les mérites des uns et palliant les défaillances des autres, ouvrant un grand éventail pour concevoir des dispositifs électroniques nouveaux. Cela peut offrir des possibilités plus diversifiées pour atteindre les propriétés physiques souhaitées sachant que ces alliages ont un intérêt important pour concevoir des dispositifs optoélectroniques tels que les diodes électroluminescentes et les diodes laser car les matériaux Le GaP et le ZnSe , cristallisant dans la structure zinc blende, ont des applications dans les systèmes optiques. Toutefois, le ZnSe est relativement soft, ce qui limite sa pertinence pour l'application dans l’infrarouge. En mélangeant les composés GaP et le ZnSe , Ces matériaux gardent toujours une bonne transmission dans la gamme de longueur d'onde infrarouge avec une augmentation considérable de la dureté du ZnSe sans pour autant détériorer ses propriétés optiques. Nos calculs sont basés sur la méthode du pseudopotentiel empirique (EPM) combinée avec l’approximation du cristal virtuel (VCA) en tenant compte de l’effet du désordre et toute non linéarité des propriétés des alliages est due à l’effet du désordre compositionnel. Ces méthodes sont simples et donnent des résultats rapides et raisonnablement fiables par comparaison aux données existantes. Nos résultats, pour les gaps directs et indirects, les structures de bandes, les densités de charges électroniques, les gaps antisymétriques , la masse effective, l’indice de réfraction et les constantes diélectriques statique et de haute fréquence des alliages quasi binaires ( GaP) 1-x (ZnSe)x cristallisant dans la phase zinc-blende, sont en très bon accord avec les résultats expérimentaux et théoriques disponibles. Et des prévisions pour d’autres par manque de données