Etude des niveaux d'énergie dans la structure de la diode laser "gainp/algainp" par la méthode du pseudopotentiel

Chapitre IV:

Résultats et discussions

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IV-1 INTRODUCTION

L'importance du phénomène de chute du gap d'énergie par le fait d'incorporation , prédite par le modèle (BAC), nous a poussé à s'en assurer par une autre méthode de calcul qui est l'EPM, Nous avons commencé par ajuster nos propres facteurs de forme des trois binaires (en injectant les facteurs donnés inspirés d'autres calculs théoriques), qu'on a utilisé dans le calcul des gaps d'énergie directs et indirects pour l'obtention des structures de bandes d'énergie.., pour le _GaxIn1-x P , ou pour l'AlxGayIn1-x_yP. Le pseudopotentiel empirique V_p(r) est la superposition de pseudopotentiels atomiques, écrits comme étant la somme de deux parties locale et non locale,

Vp(r) = VL(r) + VNL(r,E),

Où on se contente de la partie locale :

V ( r) V ( r ) V ( G ) S ( G ) ( iGr)

P = L = exp

G

L'EPM locale combinée avec la VCA améliorée introduisant l'effet du désordre sous forme d'un potentiel effectif, étudie les propriétés structurales et les paramètres électroniques (densité d'état, distributions de densité de charge,..), en variant les fractions (x, y) des alliages.

IV-2 AJUSTEMENT DES FACTEURS DE FORMES DES TROIS BINAIRES

Les facteurs de forme (symétriques et antisymétriques) des différents binaires (GaP, InP, AlP) auxquels se réfèrent de quaternaires AlGaInP sont ajustés par le programme Zajust basé sur la méthode non linéaire des moindres carrées, où les paramètres injectés sont optimisés par itération jusqu'à la minimisation de la moyenne de la racine carrée de l'écart noté rms. La table IV.1 illustre les différents types de paramètres

Matériau	Facteurs de forme						Constante réseau : A	Constante réseau (u.a)
	V^s(3)	V^s(8)	V^s(11)	V^a(3)	V^a(4)	V^a(11)
GaP	-0.211024	0.03	0.072296	0.132573	0.07	0.020000	5.451^a)	10.30103
InP	-0.213877	0.00000	0.07501	0.088777	0.06000	0.030000	5.869^a)	10.090953
AlP	-0.202663	0.04000	0.0800	0.133288	0.0880571	0.015000	5.450^a)	10.3009

a) Ref[34]

Tableau IV.1 : Facteurs de forme et paramètres de réseau des 3 binaires

La table IV.2 montre les gaps d'énergie E_g^r, E_g^X, et E_g^L calculés et expérimentaux des binaires en question où, comme on peut le constater, nos résultats sont en bon accord avec l'expérimental ou d'autres travaux théoriques.

Matériau	Gaps d'énergie en (eV)
	E g		Eg		E^L g
	Exp, ou autres trav.théoriques	Calculé	Exp, ou autres trav.théoriques	Calculé	Exp, ou autres trav.théoriques	Calculé
GaP	2.78^a)	2.77969	2.26^a)	2.25925	2.6^a)	2.59956
InP	1.35^b)	1.34389	2.21^b)	2.19609	2.05^b)	2.04481
AlP	3.60^c)	3.57381	2.32^c)	2.3094	3.13^c)	3.12953

^a)Ref[34] ;^b)Ref[35].^c)Ref[36]

Tableau IV.2: comparaison entre les gaps d'énergie calculés et expérimentaux E_g^r, E_g^X, et E_g^L des
3 binaires.

E_g^r , Eg ^X , et L

E _g sont les gaps aux points de haute symétrie I', X, et L dans la première zone de Brillouin, de coordonnées respectivement k = (0.0 ; 0.0 ; 0.0),

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k^X{k_x=2ð/a (#177;1.0 ; 0.0 ; 0.0) ; k_y = 2ð/a (#177;0.0 ; 1.0 ; 0.0) ; k_z =2ð/a (#177;0.0 ; 0.0 ; 1.0)}, et k^L = 2ð/a (0.5 ; 0.5 ; 0.5). Notons que les lignes de haute symétrie reliant le centre de la 1^re zone de Brillouin aux points X, et L sont respectivement Ä et Ë représentant les directions (110) et (111).