Calcul des propriétés structurales, électroniques et optiques du nitrure d’aluminium AlN

Abstract

Récemment, des mesures de transmission et de diffusion Raman, à pression ambiante, ont été effectuées sur une poudre fine du nitrure d’aluminium (AlN), dans sa phase Rock-Salt (RS). N’ayant pas fait objet de beaucoup d’études, la recherche sur ce matériau reste toujours un sujet d’actualité motivant des recherches de natures théoriques et expérimentales, complémentaires aux résultats réalisés et ceci pour une caractérisation plus large de ce matériau. Nous avons de notre part mené une recherche de simulation qui a porté sur les calculs des propriétés structurales, électroniques et optiques d’AlN dans ses trois phases : Rock-Salt (RS), Zinc-Blende (ZB) et Wurtzite (WZ) en utilisant les approximations de la densité locale (LDA), de la GW auto-cohérente de la quasiparticule (QSGW) et de la GW hybride auto-cohérente de la quasiparticule (hQSGW), basées sur une nouvelle méthode PMT (P : plane, MT : muffin-tin) utilisant à la fois les ondes planes augmentées linéarisées (APWs) et les orbitales de muffin-tin (MTOs) ; elle est donc basée sur les deux méthodes FP-LMTO et FP-LAPW. Les résultats obtenus ont été comparés aux résultats expérimentaux réalisés sur AlN dans les deux phases Wurtzite et Zinc-blende. Nous avons également calculé les différentes propriétés d’AlN dans la phase Rock-Salt à pression ambiante et nous avons prédit des grandeurs physiques telles que les énergies du gap direct et indirect, les courbes d’absorption optique ainsi que les énergies de transition.