Etudes des différentes propriétés électroniques et optiques des couches minces des oxydes transparent conducteurs (TCO) de type délafossites.

Abstract

الملخص (بالعربية) :

يتعلق موضوع الأطروحة بدراسة الخصائص البنيوية الكهروحرارية الالكترونية والخصائص البصرية للأكاسيد الشفافة الناقلة و الموصلة من النوع AgInO2 و AgYO2 باستخدام طريقة FP-LAPW (DFT). وقد أثارت هذه المواد مؤخرا قدرا كبيرا من الاهتمام في مجتمع علم المواد ، المعطيات البنيوية المستنتجة للمواد الاثنين في اتفاق جيد مع البيانات النظرية المتاحة ودراسة البنية الالكترونية اثبت أن هده المركبات المختارة تمتلك نطاق محظور غير مباشر (M - Γ) و أن التوصيل الكهربائي البصري ل- AgYO2هو أكثر تباينا من AgInO2، وقد تمت دراسة خصائص الرقائق و الطبقات البصرية لكل من AgInO2 وAgYO2 و تم تحليل أطياف الانعكاس البصري لكلا المواد AgInO2 و AgYO2 و النتائج كشفت أن هذه المركبات هي أشباه موصلات شفافة ، تم أيضا حساب الخصائص الحرارية الفيزيائية لكلا المركبين عن طريق النموذج الشبه المتناسق الذي نفذ في برنامج جيبز باستخدام رمز BoltzTraP و دراسة الخصائص الكهروحرارية ل-AgInO2 و AgYO2 كشفت عن أن AgYO 2 و AgInO2 لها خصائص جد مثيرة للاهتمام ، بما في ذلك القيمة الحرارية العالية لعامل الجدارة، والتي تجعلها مواد واعدة للتطبيقات المستقبلية للأجهزة الكهروحرارية.

الكلمات المفتاحية: الخصائص البنيوية الكهرو حرارية ؛ البنية الالكترونية ؛ لتوصيل الكهربائي البصري أطياف الانعكاس البصري ؛ نظرية الكثافة الوظيفية ; الخصائص الكهرو حرارية, ----------------------------------------------Résumé (en Français) : Le sujet de la thèse concerne l’étude des propriétés de la structure électronique, des propriétés thermoélectriques et des fonctions optiques des oxydes transparents conducteurs de type délafossites AgInO2 et AgYO2 dans la phase hexagonale 2H en utilisant la méthode FP-LAPW dans le formalisme de la théorie de fonctionnelle de densité(DFT) et l'approximation GGA-PBE pour le choix du potentiel d’échange-corrélation. Ces matériaux ont révélé récemment beaucoup d’intérêt dans la communauté des sciences des matériaux, les paramètres structuraux déterminés des deux matériaux sont en bon accord avec les données théoriques disponibles et les calculs de structure de bande des composés choisis montrent que ces deux matériaux possèdent une bande interdite indirecte (M-Γ) ,La conductivité optique de l'AgYO2 est plus anisotrope que celle de l'AgInO2, les caractéristiques de revêtement optique des films minces d’AgInO2 et AgYO2 ont été calculées l'analyse des spectres de réflexion optique des films minces AgInO2 et AgYO2 révèle que ces composés sont des semi-conducteurs transparents , Les propriétés thermo physiques des deux composés ont été calculées via le modèle quasi-harmonique de Debye mis en oeuvre dans le programme GIBBS et à l'aide du code BoltzTraP l’étude des propriétés thermoélectriques d’AgInO2 et AgYO2révèlent que les délafossites AgInO2 et AgYO2 possèdent des caractéristiques attrayantes, y compris la valeur thermoélectrique élevée du facteur de mérite, qui en font des matériaux prometteurs pour les futures applications de dispositifs thermoélectrique . Les mots clés : structure électronique, propriétés thermoélectriques, des oxydes transparents conducteurs, films minces, Les propriétés thermo physiques, délafossites. ---------------------------------------------- Abstract (en Anglais) : The subject of the thesis concerns the study of the properties of the electronic structure, thermoelectric properties and optical functions of transparent conducting oxides of the délafossite type AgInO2 and AgYO2 in the 2H hexagonal phase using the FP-LAPW method in the formalism of the Density Functional Theory (DFT) and the GGA-PBE approximation for the choice of the exchange-correlation potential. These materials have recently revealed much interest in the materials science community, the determined structural parameters of the two materials are in good agreement with the available theoretical data and the band structure calculations of the selected compounds show that these two materials possess a indirect band gap (M-Γ), The optical conductivity of AgYO2 is more anisotropic than that of AgInO2, the optical coating characteristics of the thin films of AgInO2 and AgYO2 were calculated analysis of optical reflection spectra thin films AgInO2 and AgYO2 reveals that these compounds are transparent semiconductors, The thermo physical properties of the two compounds were calculated via the Debye quasi-harmonic model implemented in the GIBBS program and using the BoltzTraP code the study of the thermoelectric properties of AgInO2 and AgYO2 reveals that the délafossite AgInO2 and AgYO2 have attractive characteristics, including The high thermoelectric value of the figure of merit makes them promising materials for future thermoelectric device applications. Keywords : properties of the electronic structure , thermoelectric properties , optical functions of transparent conducting oxides , délafossite , optical coating characteristics, thin films.