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Résumé :
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Ces dernières années les méthodes de calcul en science des matériaux offrent de puissants outils d'appui pour prendre une décision sur les choix et la conception de matériaux qui répondent à certaines exigences d'applications. Ces nouveaux outils de modélisation et de simulation peuvent fournir des méthodes plus efficaces et plus robuste pour prédire les propriétés des matériaux pour de multiples applications. Le calcul numérique (modélisation, simulation, optimisation) est fondamental pour les progrès de la science et des techniques au 21ème siècle. Le calcul numérique est essentiel dans le cadre des études dans les domaines liés à l’énergie, la nanotechnologie, et les matériaux. Comprendre la physique d'un matériau nécessite la connaissance fondamentale de sa structure, de sa stabilité de phases et de ses diverses propriétés structurales, électronique, élastiques, optiques, vibrationnelles et thermodynamiques. Les méthodes de simulation ont joué un rôle important dans la détermination de ces quantités; elles ont, en effet, donné une nouvelle dimension à l'investigation scientifique de nombreux phénomènes physiques et chimiques. Parmi ces méthodes, on peut citer les méthodes ab initio (calculs de propriétés physiques des matériaux utilisant les premiers principes). Dans certains cas les techniques de simulations ont pu remplacer l'expérience, parfois coûteuse, dangereuse où même inaccessible au laboratoire. Les semi-conducteurs III-nitrure (AIN, GaN, InN) de structure wurtzite et leurs alliages sont largement utilisés dans les diodes lasers, et dans les transistors de haute mobilité d'électrons (HEMT)....... Cependant, la polarisation spontanée et piézoélectrique entre des couches de différentes compositions limitent radicalement performances exceptionnelles lorsqu’ils sont utilisés dans les dispositifs nano-electroniques et optoélectroniques. Les semi-conducteurs III-nitrure (AIN, GaN, InN) et les composés ІІІ-V à base de scandium, tels le ScN, ScP, ScAs et ScSb, ainsi leurs alliages comme par exemple Scx Ga1-x N, Scx Al1-x N, Scx In1-x N , Scx Ga1-x P, ScAs1-xPx..........etc, présentent des performances exceptionnelles lorsqu’ils sont utilisés dans les dispositifs optoélectroniques nano-electroniques et d’autres applications dans le développement de nouvelles technologie. Cependant, la fabrication de ces composés n’est pas facile, en raison des difficultés de synthétisation, D’où la bonne connaissance de leurs propriétés est indispensable. L’objectif de ce travail et la prédiction des propriétés structurales, élastiques, électroniques, optiques et thermodynamiques des alliages ScxR1-xN (R= Al et B) dans les deux phases wurtzite et cubique (B1 + B3) afin de l'utiliser d'une façon efficace dans les dispositifs photovoltaïques et optoélectroniques.
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