| Titre : | Investigation de la concentration de gaz d'électrons à deux dimensions 2DEG dans les hétérostructures |
| Auteurs : | Zoubir Becer, Auteur ; S MIMOUNE M, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2006 |
| Format : | 109 p / 30 CM |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Ces dernières années, les tailles des nanostructures de semi-conducteurs sont devenues si petites que nous devons tenir compte des effets quantique. Le gaz d'électron bidimensionnel dans l’hétérostructure AlGaAs/InGaAs/GaAs pour une variété de différentes configurations est étudié. La méthode de volume fini de pour déterminer l'énergie potentielle, la densité d'électron basée sur des calculs auto-cohérents des équations de Schrödinger et de Poisson est décrites en cette structure.
In recent years, the sizes of semiconductors nanostructures have become so small that we have to take into account quantum effects. The two-dimensional electron gas of AlGaAs/InGaAs/GaAs hétérostructure for a variety of different configurations is investigated. The control volume method to determine the potential energy, the electron density based on self-consistent calculations of Schrödinger and Poisson equations are describedin this structure . في السنوات الاخيرة اصبحت ابعاد انصاف النواقل صغيرة للغاية مما يدعوا للاخذ بعين الإعتبار التاثيرات الكوانتية في هذه المواد. غاز الالكترونات ثنائي البعد في الوصلة غير المتجانسة AlGaAs/InGaAs/GaAs قد تمت دراسته تحت تاثير عدة وسائط . طريقة الحجوم المنتهية استخدمت لتحديد الكمون وتوزع الالكترونات في هذه الوصلة عن طريق حل معادلتي شرودنغر و بواصون بشكل تكراري |
| Sommaire : |
Résuméi
Remerciementsii Sommaire.iii Introduction…….iv Chapitre I : Généralité sur les Nanostructures Semiconductrices 1.1. Différents types d’hétérojonctions.06 1.1.1. Jonction Métal-Semiconducteur.06 1.1.1.1. Diagramme énergétique au voisinage de la jonction….07 1.1.1.2. Jonction polarisée….09 1.1.2. Jonction Semiconducteur-Semiconducteur.10 1.1.2.1. Diagramme énergétique au voisinage de la jonction.11 1.1.2.2. Jonction polarisée.12 1.2. Contraintes et relaxation….12 1.3Nanostructures semiconductrices et confinement de porteurs….14 1.3.1. Puit quantique14 1.3.2. Fil quantique.16 1.3.3. Point quantique….18 2.1. Les transistors a hétérojonction (HEMTs)19 2.1.1. Historique et généralités des transistors à hétérojonction19 2.1.2. L’hétérojonction AlGaAs/GaAs..21 2.1.3. Structure du HEMT conventionnel.22 2.1.4. Principe de fonctionnement du HEMT conventionnel.23 2.1.5. Problème de Centres DX25 2.1.6. Le HEMT pseudomorphique (PHEMT)25 2.1.7. Le HEMT de puissance….27 3.1. Diode Tunnel Résonnant (RTD)….28 Chapitre II : Modèles Mathématiques 2.1. Introduction….31 2.2. L’équation de Poisson….31 2.3. L’équation de Schrödinger…33 2.3.1. Approximation de la masse effective34 2.3.2. Energie potentielle des électrons.34 2.4. Confinement d’électrons et densité d’états.35 2.4.1. Densité d’états 3D…35 2.4.2. Densité d’états 2D36 2.4.3. Densité d’états 1D40 2.5. Transport quantique dans les structures de basse dimensionnalité42 2.5.1. Les régimes de transport42 2.5.1.1. Grandeurs caractéristiques43 2.5.1.2. Les différents régimes de transports.45 2.5.2. Transport quantique balistique à traverslesbarrières tunnel.46 2.5.2.1. Densité d’électrons.48 2.5.2.2. Densité de courant50 Chapitre III : Méthode des Volumes Finis 3.1Introduction52 3.2. Méthodes numériques de discrétisation….53 3.2.1. Méthode des Différences Finis(MDF).53 3.2.2. Méthode des Eléments Finis (MEF).53 3.2.3. Méthode des Volumes Finis (MVF).54 3.3. Méthode des Volumes Finis dans le Cas monodimensionnel.54 3.3.1. Formulation monodimensionnelle de l’Equation de Poisson par la MVF..54 3.3.2.Formulation monodimensionnelle de l’Equation de Schrödinger par la MVF….57 3.4. Méthode des Volumes Finis dans le Cas bidimensionnel.58 3.4.1. Formulation Bidimensionnelle de l’Equation de Poisson par la MVF58 3.4.2. Formulation Bidimensionnelle de l’Equation de Schrödinger par la MVF60 3.5. Méthodes de Résolution et Algorithme de Couplage62 3.5.1. Méthodes de Résolution de l’Equation de Poisson62 3.5.1.1. Méthodes directes62 3.5.1.2. Méthodes itératives.62 3.5.2. Méthodes de Résolution de l’Equation de Schrödinger….65 3.5.3. Algorithme de Couplage66 Chapitre IV : Applications 4.1.Introduction….68 4.2. Première application : vérification du code.68 4.2.1.Modèle utilisé68 4.2.2 Energie potentielle.69 4.2.3 Densité d’électrons.70 4.2.4 Fonctions d’onde….72 4.3. Deuxième application : model de commande de charge.73 4.3.1. Modèle utilisé.73 4.3.2. Résultas et discussion75 4.3.2.1. La commande de charge…75 4.3.2.2. La tension de seuil85 4.3.2.3. La capacité de grille85 4.3.2.4.Transconductance et fréquence de coupure.87 4.3.2.5. Effet des accepteurs résiduels dans le canal sur la commande de charge...89 4.3.2.6. Effet de l’épaisseur de la couche InGaAs sur la commande de charge…...93 4.3.2.7. Effet de fraction d’Indium dans l’InyGa1-yAs sur la commande de charge.94 4.3.2.8. Effet de Température sur la commande de charge.96 4.3.3. Conclusion..97 4.4. Troisième application : diode tunnel résonante.97 4.4.1. Modèle utilisé.97 4.4.2. Résultas et discussions98 4.4.3. Conclusion..105 Conclusion générale106 Bibliographie…107 |
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