Projet de fin d'étude : Etude des états électroniques d'une impureté confinée dans une boite quantique de forme conique

Etudiant : ELAJAN YASSINE

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. SALI AHMED

Annèe : 2021

Résumé : Nous avons étudié l’état électronique d’une impureté confinée dans une boîte quantique en forme conique. Dans le premier chapitre, nous avons rappelé les méthodes utilisées dans les semi-conducteurs massifs : les approximations de Born-Oppenheimer , Hartree-Fock et l’approximation de la masse effective. Nous avons vu, les caractéristiques des semi-conducteurs, structures cristallines et structures de bandes des semi-conducteurs massifs. Dans le second chapitre, nous avons passé en revue diverses géométries de confinement pour lesquelles l’approximation de la fonction enveloppe a été appliquée. Nous avons décrit les états électroniques et impuretés dans les nanostructures semi-conductrices : puits quantique, fil quantique et boîte quantique. Dans le troisième chapitre, Nous avons étudié les comportements de l'énergie de liaison d'une impureté donneur dans une boîte quantique conique de type en fonction des paramètres géométriques de système et sous l'influence de la température et de la pression hydrostatique dans l’approximation de la masse effective en tenant compte des effets de la bande de conduction parabolique et de la non-parabolicité et de la masse polaronique. Les calculs ont été effectués à l’aide d’une approche variationnelle et de la méthode des éléments finis. Nous avons montré que l'énergie de liaison du donneur augmentent (diminuent) avec la pression hydrostatique (température). De plus, nos résultats numériques révèlent que les deux états d'énergie, non corrélés et corrélés, diminuent avec l'augmentation de l'angle apical. Nous avons trouvé que les effets de la non-parabolicité de la bande et de la masse polaronique améliorent l’énergie de liaison d’une impureté donneur.