Etudiant : HACHHOUCH AYOUB

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

Encadrant : Pr. JORIO ANOUAR

Annèe : 2023

Résumé : Ce travail a porté sur l’étude des propriétés des semi-conducteurs de faible dimension et plus précisément les puits quantiques à base de semi-conducteurs III-V. en particulier nous nous sommes intéressés à l’étude de l’énergie de liaison des impuretés de type donneurs dans les hétérostructures de (〖Al〗_x 〖Ga〗_(1-x) As)⁄(GaAs et (〖Al〗_x 〖Ga〗_(1-x) N)⁄GaN) . Nous avons présenté dans un premier temps, un modèle théorique qui permet de calculer ces énergies, dans l’approximation de la masse effective, en résolvant l’Hamiltonien de nos systèmes en absence du champ électrique. Les calculs ont été effectués en fonction de différentes variables à savoir : la position de l’impureté, la concentration en aluminium, les largeurs des barrières et des puits. Et puis nous avons introduit l’effet du champ électrique pour voir la variation de l’énergie de liaison des impuretés en fonction de son intensité. Nous avons trouvé, dans le cas d’un simple puits quantique, que la largeur des puits et le champ électrique interne ont une influence remarquable sur les états d’impureté hydrogénoïde. Lorsque la largeur du puits augmente, l’énergie de liaison des impuretés diminue, et le champ électrique intégré à l’intérieur de la couche du puits augmente avec l’augmentation de la largeur de la barrière. De plus, lorsque la composition de l’aluminium augmente, l’énergie de liaison du donneur augmente lorsque les impuretés sont situées sur le côté droit du puits quantique, alors qu’elle diminue légèrement pour les impuretés situées au centre et sur le côté gauche du puits. De même, dans le cas d’un double puits quantique, l’effet de la largeur de la barrière a été pris en compte pour parler du couplage entre les deux puits et son effet sur les énergies de liaison des impuretés. Nous avons étudié l’application des nanostructures dans la cellule photovoltaïque a puit quantique, les effets de la largeur moyenne des puits et des barrières et de la composition chimique interne de l'uranium. Le puits sur les performances du QW-IBSC basé sur GaN/(In,Ga)N/GaN. Les calculs sont effectués à température ambiante sous la lumière à concentration totale dans le cadre de l'approximation de la masse effective en présence de l'impureté en utilisant la méthode des différences finies.Nous avons rapporté que la taille et la composition moyennes de la structure peuvent être utilisées comme un moyen d'ajuster et de contrôler l'efficacité du QWIBSC et de contrôler son efficacité. Nos résultats révèlent que : L'efficacité diminue en fonction de la taille du puits et de la composition chimique, Deux comportements différents limités par une taille de barrière critique sont obtenus, L'efficacité est approximativement indépendante de la barrière pour une grande barrière, La taille de la barrière critique augmente en fonction de la composition du puits.