Etude théorique du transport électronique par la simulation Monte Carlo dans le quaternaire In0.863Ga0.137As0.3P0.7

Abstract

Afin de simuler le comportement d'un laser à semi-conducteur, nous devons disposer de modèles mathématiques décrivant de façons aussi
précise que possible les propriétés physiques des matériaux considérés.
Ces dernières années plusieurs recherches ont été consacrées aux lasers de type InGaAsP-InP. Plusieurs paramètres physiques sont connus avec une précision plus ou moins satisfaisante. Nous avons tenté, de reproduire au mieux l'ensemble des mesures rapportées dans la littérature et d’étudier le phénomène de transport dans les semiconducteurs quaternaire. Pour cela nous avons effectué des simulations microscopiques, basées sur la méthode Monte Carlo. Nous avons
appliqué cette méthode au cas du quaternaire "In0.863Ga0.137As0.3P0.7-InP", considérant une bande de conduction à trois vallées (Γ, L, X), isotropes et quasi paraboliques. Les interactions prises en compte sont dues aux phonons optiques polaires, optiques non polaires, acoustiques, intervallées, piézoélectriques ainsi que les interactions d'alliage et sur impuretés ionisées. Dans un premier temps, nous présentons l’ensemble des résultats obtenus par la simulation de Monte Carlo dans l'In0.863Ga0.137As0.3P0.7 en régime stationnaire. Nous considérons ensuite les effets liés à l’application d’un champ électrique variant très rapidement en fonction du temps. Nous étudions en particulier les phénomènes non stationnaires qui font leur apparition dans le matériau quaternaire.

Mots-clés : simulation de Monte Carlo, In0.863Ga0.137As0.3P0.7, interaction, composants électroniques.