| Titre : | Analyse numérique de l'effet de la couche ZnGeN2 sur les diodes électroluminescentes LEDs à base d'InGaN/GaN |
| Auteurs : | Hicham Bendhiab, Auteur ; Samira Laznek, Directeur de thèse |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2024 |
| Format : | 1VOL.(60p) / ill.couv.ill.en coul / 30cm |
| Langues: | Français |
| Langues originales: | Français |
| Mots-clés: | Mots clés : ZnGeN2, simulateur Silvaco TCAD, type II, QWs. |
| Résumé : |
Ce travail discute l'impact d'une couche de ZnGeN2 insérée dans des puits LED InGaN/GaN de type I sur leurs caractéristiques électriques et optiques, à l'aide du simulateur Silvaco TCAD. Tout d’abord, la nouvelle structure est comparée aux LED standards basées sur InGaN type I. Il a été observé que l’ajout de la couche ZnGeN2 aux LEDs In0.2Ga0.8N-QWs entraîne une variation de la longueur d’onde du bleu au rouge. Ensuite, l’impact du nombre de puits quantiques et de la fraction molaire d’In dans les puits des LED QWs de type II a été mis en évidence. L'augmentation du nombre de puits de deux à six QW génère des émissions spontanées au-delà de 530 nm, tout en maintenant une faible teneur en indium dans les puits (x = 0,16), améliorant ainsi les propriétés électriques et optiques. Une augmentation de la puissance lumineuse de 10,7 % à un courant de polarisation. |
| Sommaire : |
Introduction générale ……………………………………………………………………………………………………………. 1
Chapitre I : Généralités sur les semi-conducteurs I.1 Introduction ………………………………………………………………………..……………………………………………. 4 I.2 Physique des semi-conducteurs …………………………………….…………………………………………………. 4 I.2.1. Structure cristalline et bandes d’énergie ………………………………………………………………………. 4 I.2.2 Isolant, semi-conducteur, conducteur ………………………………….………………………………………… 5 I.2.3 La jonction PN ………………………………………………………………………...…………………………………….. 6 I.2.4 Emission spontanée dans un semi-conducteur à gap direct ….…….…………………………………. 9 I.2.5 Recombinaison Auger ………………………………………………………………………………………………….. 10 I.2.6 Recombinaison Shockley Read Hall- SRH- ………………………………………………………………… 10 I.3 Matériaux utilisés …………………………………………………………………………………….………………………. 11 I.3 .1 Le Nitrure de gallium-indium …………………………………………………………………...…………………. 11 I.3 .2 Présentation du matériau ZnGeN2 ……………………………………………………………………………….. 12 I.4 Hétérostructures et puits quantiques ………………………………………………………………………………... 14 Chapitre II : Les LED II.1 Introduction …………………………………………………………………………………………………………………….. 21 II.2.Définition ………………………………………………………………………………………………………………………... 21 II.3. Principe de fonctionnement …………………………………………………………………………….…………….. 22 II.4. Structure de base et fonctionnement ……………………………………………………………………………… 23 II.5.Différents types des LEDs ………………………………………………………………………………………..…….. 24 II.5.1 LED à homojonction …………………………………………………………………………………………………… 24 II.5.2 LED à hétérojonction ………………………………………………………………………………………………. …25 II.6. Classement selon la puissance ………………………………………………………………………….…………… 26 II.6.1 LED de faible puissance ……………………………………………………………………………………...………. 26 II.6.2 LED de forte puissance ……………………………………………………………………………………………….. 27 II.7 Les LED blanches …………………………………………………………………………………………………….…….. 27 II.8 Couleur des Diodes électroluminescentes ………………………………………………………………...……. 28 II.9 Le spectre d’émission de la LED ………………………………………………………………………………..….. 29 II.10 Rendements de la diode électroluminescente ………………………………………………………………. 30 II.11 Le phénomène de ‘’droop’’ ………………………………………………………………………………………..… 31 III.1. Introduction ………………………………………………………………………………………………………………….. 32 III.2. Le logiciel Silvaco Atlas ………………………………………………………..…………………………………..… 32 III.2. 1. Prise en compte des effets quantiques ……………………………………………………………………… 34 III.2. 2. Définition du puits quantique ……………………………………………………………………………...…… 35 III.3.Représentation de structure simulée ……………………………………………………………………………… 35 III.4.Aspect de simulation …………………………………………………………………………………………………...… 37 III.4.1.Mesh …………………………...……………………………………………………………………………………………… 37 III.4.2.Tonyplot ………………………………………………………………………………………………………...…………… 38 III.5.Résultats et discussions …………………………………………………………………………………………………. 39 III.5.1 Structure de bande d'énergie ………………………………………………………………………………………. 39 III.5.2.Comparaison de l'émission spontanée pour la structure LED conventionnelle de type I et In0.2Ga0.8N/ZnGeN2/In0.2Ga0.8N QWs de type II ……………………………………………………...……… 41 III.5.3.Effet de la densité de courant d'injection sur l'émission spontanée de la structure LED In0.2Ga0.80N/ZnGeN2 QWs de type II ………………………………………………………………………………… 42 III.5.4.Effet de la fraction molaire (x) d'indium sur les caractéristiques électriques et optiques de la structure LED InxGa1-xN/ZnGeN2/InxGa1-xN QWs de type II ………………………………….46 III.5.5.Effet du nombre de puits quantiques sur les caractéristiques optiques et électriques de la structure LED In0.16Ga0.84N /ZnGeN2 QWs de type II ……………………….………………...……… 48 III.6.Conclusion………………………………………………………………………………53 Conclusion générale ……………………………………………………………………………………..…………..…………… 54 Références ………… ……………………………………………………………………….56 |
| Type de document : | Mémoire master |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| MPHY/640 | Mémoire master | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
