Calcul théorique de la cathodoluminescence à température ambiante: Application à p-InP

Abstract

L’objectif de ce mémoire est l’étude théorique de l’intensité du signal de cathodoluminescence ICL dans le semiconducteur de phosphure d’indium de type p (p-InP), à température ambiante, afin de déterminer l’influence des paramètres physiques sur celle-ci; paramètres du faisceau d’électrons incidents (énergie incidente E0 et intensité du courant IP), paramètres de surface (largeur de la zone de déplétion Zd, densité des défauts de surface Nt et leur niveau associé Et) et paramètres de volume (longueur de diffusion des porteurs minoritaires Ln, coefficient d’absorption optique α, et la concentration de dopage Na). Un modèle théorique qui permet le calcul de l’intensité totale du signal de cathodoluminescence en fonction des paramètres du faisceau d’électrons incidents a été réalisé. Nous avons pu, grâce à ce modèle, estimer l’influence de chacun de ces paramètres. L’équation de continuité a été résolue pour chacun des deux types de porteurs dans la zone de déplétion et la zone neutre, en utilisant la méthode de calcul self-consistent pour déterminer la largeur de la zone de déplétion et la concentration de porteurs en excès à la surface du semiconducteur. Les résultats des calculs théoriques ont montré que l’intensité de la cathodoluminescence dépend fortement aux paramètres de surface dans le domaine des basses énergies du faisceau d’électrons incidents, alors que les paramètres de volume ont une influence beaucoup plus importante pour les hautes énergies. De plus, ces résultats ont montré une dépendance linéaire entre ICL et IP.