| Titre : | Simulation des diodes électroluminescentes à puits quantiques multiples |
| Auteurs : | SENEINA Khadidja, Auteur ; Toufik Tibermacine, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2022 |
| Format : | 1 vol. (53 p.) |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Diodes électroluminescentes, AlGaN/GaN, Puits quantiques, Simulation, SILVACO-ATLAS. |
| Résumé : |
Dans ce travail, nous avons étudié et simulé une diode électroluminescente multi-puits
quantiques basé sur le matériau AlGaN à l’aide du logiciel SILVACO-ATLAS. Cette simulation nous a permis de tirer les caractéristiques électriques et optiques de la LED, et de déterminer l’influence du nombre de puits quantiques sur les taux de recombinaisons radiatives, la caractéristique couranttension (I-V), la caractéristique puissance lumineuse-courant (P-I), le spectre d'émission spontanée. Nous avons constaté que chaque fois le nombre de puits quantiques dans la région active augmente chaque fois le confinement des électrons et des trous dans ces puits quantiques augmentent ce qui favorise l’accroissement du taux de recombinaisons radiatives. |
| Sommaire : |
INTRODUCTION GENERALE ....... II
chapiter 01: Notions générales sur les semi-conducteurs 1.1. Introduction ....2 1.2. Différents types de matériaux solides ....... 2 1.2.1. Conducteurs ....... 2 1.2.2. Isolants .......... 2 1.2.3. Semi-conducteurs ......... 3 1.3. Dopage des semi-conducteurs ... 3 1.3.1. Semi-conducteur type P ... 4 1.3.2. Semi-conducteur type N .......... 4 1.4. Mécanismes de recombinaison ...... 5 1.4.1. Recombinaison radiative ...... 5 1.4.2. Recombinaison Auger .......... 5 1.4.3. Recombinaison Shockley-Read-Hall .. 6 1.4.4. Recombinaison en surface : .... 7 1.5. Matériaux semi-conducteurs III-V .... 7 1.5.3. Composés binaires ...... 8 1.5.4. Composés ternaires ........ 9 1.6. Puits quantiques .... 9 1.6.1. Définition .... 9 1.6.2. Structure cristallographique GaN .... 10 1.6.3. Bande interdite de GaN .. 11 1.6.4. Description de AlGaN ........ 12 1.6.5. Puits quantique AlxGa1-xN / GaN ....... 12 chapiter 2 : Notions fondamentales sur les diodes électroluminescentes 2.1. Introduction ..... 15 2.2. Historique ...... 15 2.3. Diodes électroluminescentes .... 16 2.3.1. Définition ...... 16 2.3.2. Principe de fonctionnement...... 16 2.3.3. Structure de base ....... 17 2.3. Diodes électroluminescentes à puits quantique ...... 19 2.5. Classification des diodes électroluminesc......20 2.5.1. Classement selon la structure ....... 21 2.5.1.1. Diodes électroluminescentes à homojonction........ 21 2.5.1.2. Diodes électroluminescentes à hétérojonction .. 21 2.5.2. Classement selon la puissance ..... 22 2.5.2.1. Diodes électroluminescentes de faible puissance ....... 22 2.5.2.2. Diodes électroluminescentes de forte puissance ........ 23 2.5.3. Classement selon le spectre d’émission ......... 23 2.5.3.1. Diodes électroluminescentes chromatiques .... 23 2.5.3.2. Diode électroluminescente infrarouges ...... 23 2.5.3.3. Diodes électroluminescentes blanches ....... 24 2.8. Rendement lumineux des diodes électroluminescentes .... 25 2.9. Avantages et inconvénients des diodes électroluminescentes ....... 25 chapiter 3 : Logiciel SILVACO-ATLAS et Résultats de simulation 3.1 Introduction ....... 27 3.2. Présentation du logiciel de simulation SILVACO .... 28 3.2.1. ATLAS ........ 29 3.2.1.1. Deckbuild ...... 30 3.2.1.2. Tonyplot ..... 31 3.2.1.3. Equations de base des semi-conducteurs ........ 32 3.2.2. Syntaxe d’un programme dans ATLAS ...... 33 3.2.2.1. Mesh .......... 33 3.2.2.2. Région ....... 33 3.2.2.3. Electrode ...... 34 3.2.2.4. Doping ...... 35 3.2.3. Paramètres des matériaux et modèles physiques ......35 3.2.3.1. Matériaux ........ 36 3.2.3.2. Modèles ..... 36 3.2.4. Méthodes numériques ..... 36 3.2.4.1. Solution ..... 36 3.2.4.2. Log ........ 36 3.2.4.3. Solve ....... 36 3.2.4.4. Save ....... 37 3.2.5. Analyse des résultats ..... 37 3.2.5.1. Extract ........ 37 3.2.5.2. Tonyplot ........ 37 3.2.6. Etapes de simulation ........ 37 3.3. Résultats de la simulation .......39 3.3.1. Cas de quatre puits quantiques ...... 39 3.3.1.1. Représentation de la structure simulée ......39 3.3.1.2. Structure de bande d'énergie ..... 40 3.3.1.3. Caractéristique recombinaison ....... 41 3.3.1.4. Caractéristique concentration des électrons et des trous .... 42 3.3.1.5. Caractéristique courant-tension ........ 43 3.3.1.6. Caractéristique puissance lumineuse-courant ...... 44 3.3.1.7. Caractéristique Emission spontanée ......... 45 3.3.2. Cas d'un seul puits ......... 46 3.3.2.1. Représentation de structure simulée ....... 46 3.3.2.2. Structure de bande d'énergie ........ 46 3.3.2.3. Caractéristique taux de recombinaison ...... 47 3.3.2.4. Caractéristique concentration des électrons et des trous ...... 48 3.3.2.5. Caractéristique courant-tension ....... 49 3.3.2.6. Caractéristique puissance lumineuse-courant ...... 49 3.3.2.7. Caractéristique émission spontanée ...... 50 3.3.3. Comparaison des quatre cas ...... 51 3.3.3.1. Caractéristique courant-tension ...... 51 3.3.3.2. Caractéristique puissance lumineuse-courant .... 51 3.3.3.1. Caractéristique émission spontanée ...... 52 CONCLUSION GENERALE ..... 53 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MPHY/590 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Empruntable |
