Evaluation des effets d’une onde hyperfréquence de forte puissance sur les matériaux à applications optroniques : Application au Hg1−xCdxTe - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2004

Evaluation of the effects of high-power microwaves on optoelectronic materials : application to Hg1−xCdxTe

Evaluation des effets d’une onde hyperfréquence de forte puissance sur les matériaux à applications optroniques : Application au Hg1−xCdxTe

Résumé

The purpose of this thesis is to evaluate the effects of high-power microwaves on Hg0.795Cd0.205Te, a II-VI semiconductor alloy used for the fabrication of infrared photo- detectors operating in the LWIR (Long Wavelegth Infrared) atmospherical window. Since the energy of the microwave photons is too weak to produce directly free carrier photoge- nerations, they influence the carrier dynamics by inducing an additional electric field within the material. This study is made through the development of numerical simulation tools which are based on both Monte Carlo and hydrodynamic approaches. The different microscopic collision mechanisms are taken into account as well as the Auger generation-recombination processes which play a major role in this material. Firstly, the physical phenomena influencing the charge transport are analyzed through an investigation of the material behaviour under static electric fields. Then, both small-signal and large-signal regimes are described in order to evaluate the system response to various kind of perturbations. The influence on the electron density of each parameter of the considered waves is then described.
L’objectif de ce travail de thèse est d’évaluer les effets induits par une onde hyperfréquence de forte puissance sur le Hg0.795Cd0.205Te, un alliage semiconducteur de type II-VI utilisé pour la fabrication de photodétecteurs infrarouge opérant dans la fenêtre atmosphérique LWIR (Long Wavelength Infrared). L’énergie des photons associés aux micro-ondes étant trop faible pour photo-générer directement des porteurs libres, celles-ci influencent la dynamique des porteurs de charges en induisant un champ électrique additionnel au sein du matériau. Aussi, nous nous intéressons aux différents aspects du comportement électronique du matériau. Cette étude est menée à travers le développement d’outils numériques de simulation, basés sur la méthode Monte Carlo et sur l’approche hydrodynamique. Les différents mécanismes de collision microscopiques sont pris en compte dans notre modèle, au même titre que les processus de génération-recombinaison Auger qui jouent un rôle capital dans ce matériau. Après avoir mis en évidence, à l’aide d’une étude du matériau en régime statique, les phénomènes physiques intervenant dans le transport de charges ainsi que leurs influences sur celui-ci, nous menons une étude dynamique. La réponse du système à différentes perturbations est alors évaluée à travers la description des régimes petit-signal et grand-signal, et l’influence sur la densité électronique des différents paramètres de chaque type d’onde considéré est mise en évidence.
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Citer

Christophe Palermo. Evaluation des effets d’une onde hyperfréquence de forte puissance sur les matériaux à applications optroniques : Application au Hg1−xCdxTe. Electronique. Université Montpellier 2, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01212995⟩
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