Article

Étude du transport électronique dans le matériau InAs de type N par la simulation de Monte Carlo


B. Bouazza
A. Guen-Bouazza
L. Amer
C. Sayeh
N. E. Chabane-Sari, Laboratoire des matériaux et énergies renouvelables, faculté des sciences de l’ingénieur, Université Abou-Bekr-Belkaid de Tlemcen, BP 119 Tlemcen 13000, Algérie.
C. Gontrand, LPM-Bat 502 – 6ème étage- Blaise Pascal- INSA de Lyon, Villeurbanne cedex, France

Date de publication : 1 septembre 2005

Résumé

La compréhension des phénomènes microélectroniques décrivant le comportement des porteurs dans les matériaux semi-conducteurs exige la connaissance de la fonction de distribution d'énergie; celle-ci étant obtenue par la résolution de l’équation de Boltzmann. Or, la solution analytique de l’équation de Boltzmann s’avère très difficile et très complexe. Actuellement plusieurs méthodes numériques sont employées avec succès pour résoudre cette équation, parmi lesquelles la méthode de Monte Carlo qui fait l’objet de ce travail.

La simulation par les méthodes de Monte Carlo est aujourd’hui un des outils les plus utilisés pour l’étude du fonctionnement physique des composants électroniques. Elle consiste à suivre l'évolution des paquets d'électrons dans l’espace réel, où chaque électron soumis au champ électrique dans le matériau entre en interaction avec le réseau cristallin. C'est un processus itératif composé d’une séquence de vols libres, entrecoupée d’interactions acoustiques, piézoélectriques, polaires et non polaires, inter-vallées, impuretés, ionisation et surface.

Nous avons appliqué cette méthode au matériau III-V dans le cas de l’InAs. Nous avons étudié le comportement des porteurs du point de vue dynamique et énergétique (variation de la vitesse et de l’énergie en fonction du champ électrique).

La simulation est appliquée, en tenant compte de la variation des porteurs en fonction du temps (mode non stationnaire), de l'effet de la température, et de l’effet de la concentration (dopage). Les résultats que nous avons obtenus s'avèrent comparables à ceux de la théorie.



Pour citer cet article

B. Bouazza, A. Guen-Bouazza, L. Amer, C. Sayeh, N. E. Chabane-Sari et C. Gontrand. «Étude du transport électronique dans le matériau InAs de type N par la simulation de Monte Carlo». Afrique Science, Vol.1, N°1 (2005), 1 septembre 2005, http://www.afriquescience.info/document.php?id=114. ISSN 1813-548X.