Etude des propriétés physiques du semi-conducteur ternaire CdxZn1-xS
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Date
2023
Authors
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Publisher
Université de M'sila
Abstract
Cette étude se concentre sur l'analyse des différentes propriétés des alliages semi-conducteurs ternaires CdxZn1-xS (0≤x≤1) dans deux structures cristallines différentes : Zinc-blende et la structure rock-salt. Les propriétés étudiées comprennent les paramètres structurels, la structure de bande électronique, les spectres optiques et les constantes élastiques. Pour mener à bien l'analyse, la méthode “full potential linearized augmented plane wave” a été utilisée. Le potentiel d'échange-corrélation a été décrit à l'aide de deux approximations différentes : l'approximation de densité locale modifiée (LDA) et l'approximation du gradient généralisé (GGA).
Les résultats obtenus pour les alliages ternaires CdxZn1-xS dans la structure zinc-blende sont en bonne concordance avec les données précédemment publiées. L'analyse de la structure de bande électronique montre que ces alliages sont des semi-conducteurs à bande interdite directe dans la direction (Г→Г) pour des valeurs de x allant de 0 à 1. Les caractéristiques optiques sont influencées par l'alliage, et l'étude a également examiné les variations des constantes élastiques par rapport à la composition x. Le module de compression, le module de cisaillement et le module d'élasticité [100] de Young ont été trouvés pour diminuer de manière monotone avec l'augmentation de x, passant de ZnS à CdS.
De même, les résultats pour les alliages ternaires CdxZn1-xS dans la structure rock-salt sont également en bonne concordance avec les données de la littérature. L'alliage est un métal pour x=0 et x=0,50, et un semi-conducteur à bande interdite indirecte L→ X pour x=1.
Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que les formes de zinc-blende et de rock-salt de CdxZn1-xS pourraient être des matériaux prometteurs pour une utilisation dans des dispositifs photovoltaïques, couvrant une gamme d'applications allant de la lumière visible à la lumière ultraviolette