- [ VRPG-Doc-S] Electronique
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- ItemEtude du comportement électrique des structures à base de composé de l’élément III-nitruré: Au/GaN(2016-11-17) KHELIFI RESKI; Encadreur: H. Mansour-Mazari; Co-Encadreur: S. MansouriRésumé Aujourd’hui, les semiconducteurs à large bande interdite tels que les nitrures s’élément III (GaN, InN et AIN) sont les candidats idéaux pour réaliser un nouveau saut technologique. Leurs propriétés physiques en font des matériaux sans concurrents pour un grand nombre d’application dans des environnements hostiles (hautes températures, hautes puissances et hautes fréquences). Parmi ces semiconducteurs, on peut citer le nitrure de gallium (GaN) qui est beaucoup étudié en raison de son important potentiel dans les dispositifs électroniques comme les diodes, les transistors, les capteurs et les cellules solaires. Le travail de cette thèse se rapporte sur la recherche d’informations concernant le substrat GaN autosupporté (freestanding). Les procédures expérimentales adoptées et les résultats expérimentaux obtenus par les caractérisations électriques sur les structures Au/n-GaN autosupporté telles que les caractéristiques courant-tension I(V), capacité-tension C(V), capacité-fréquence-tension C-f-V et conductance-fréquence-tension G-f-V associés à de modestes interprétations. La simulation des caractéristiques I(V) en comparaison avec la caractéristique expérimentale a montré la prédominance du courant tunnel dans les mécanismes de transport pour la structure Hg/n-GaN et du courant thermoïonique pour la structure Au/n-GaN. La simulation des caractéristiques C(V) a montré que les caractéristiques théoriques des structures Hg/n-GaN et Au /n-GaN rejoignent les caractéristiques expérimentales pour des tensions, comprises entre -0.25 V et -1.2 V. Un pallié apparait au voisinage de zéro volt dû à une accumulation de charge en surface ou à la résistance série. Au delà de -1.2 V les caractéristiques simulées s’éloignent des caractéristiques expérimentales indiquant probablement la présence de défauts dans le volume de GaN. Ces défauts sont de types donneurs avec un nombre important et une répartition de plusieurs niveaux à l’intérieur de la bande interdite. Mots clé: GaN autosupporté, modélisation, I(V), C(V), C-f-V, G-f-V.
- ItemOptimisation des paramètres photovoltaïques d’une cellule solaire réalisée à partir de matériaux ternaires ou quaternaires basés sur les semiconducteurs II-VI.(2017-04-05) KHELIFI SEYF ALLAH; Encadreur: H.Mansour Mazari; Co-Encadreur: A. BelghachiRésumé (Français et/ou Anglais) : La possibilité d'améliorer le rendement de conversion d’une cellule solaire monocristallin par l’absorption séquentielle de photons a une longue histoire. La cellule la plus efficace est la cellule solaire à bande intermédiaire(IBSC), où ce type de cellules est caractérisé par l’absorption d’une grande quantité de photons (rayons lumineux) par trois bandes d’énergies: la bande de conduction (CB), la bande de valence (VB), et la bande intermédiaire (IB). Contrairement aux cellules solaires conventionnelles (CB, VB). Les cellules solaires à bande intermédiaire peuvent absorber trois photons simultanément qui permet la transition des électrons de la bande de valence (VB)à la bande de conduction (CB), de la bande de valence (VB)à la bande intermédiaire (IB), et de la bande intermédiaire (IB) à la bande de conduction (CB).Les cellules solaire à bande intermédiaire (IBSC) caractérisées par leur efficacité en absorbant des photons de basse énergies a cause de la présence d’une couche intermédiaire (IB) à l’intérieure de la bande interdite (Eg), contrairement aux cellules solaires traditionnelles (VB, CB). Le but de cette étude est de montrer que les cellules solaires à bande intermédiaire (IBSC), telle que (ZnTe (O)) ont une efficacité considérable (rendement de conversion, courant de court circuit) lorsque la concentration en oxygène de la bande intermédiaire (IB) est supérieure à 1019 cm-3, et le niveau d’énergie de la bande intermédiaire être dans l’intervalle (0,4-0,8 eV) au bas du minimum de la bande conduction (CB). Les résultats ont montré que lorsqu’on réduit l'épaisseur des couches (P+-ZnTe, P-ZnTe(O)), les caractéristiques des cellules solaires à bande intermédiaires sont améliorées en comparaison avec des résultats expérimentaux. Mots clé : Simulation des cellules solaires à bande intermédiaire (IBSC), ZnTeO, SCAPS.
- ItemEtude comparative des différentes méthodes de multiplexage optique pour les télécommunications(2021-01-14) KHERICI Cheikh; Encadreur: KANDOUCI MalikaRésumé (en Français) : Chaque jour, le besoin de la transmission des données fiables à très haut débit augmente de plus en plus. Actuellement ce défi fait l’objet d’études approfondies pour répondre à la demande importante de la bande passante. Le réseau optique passif PON résout le problème de la capacité de transmission en utilisant différentes techniques de multiplexage optique par lesquelles nous multiplions plusieurs utilisateurs dans un seul canal à travers la fibre optique. Notre première contribution consiste à optimiser un système de multiplexage adapté au réseaux PON en simulant les deux systèmes WDM-PON et CWDM-PON, en utilisant deux architectures différentes à un débit de 10 Gbps, sur différentes longueurs de liaison allant de 20 km jusqu’à 60 km, avec différentes puissances d’émission du laser variant entre -10 dBm et 10 dBm. L’optimisation consiste à améliorer le facteur de qualité Q ainsi que le rapport Signal/Bruit OSNR afin de minimiser le taux d’erreur binaire TEB ~ <10–9. Nous montrons par simulations que notre critère d’optimisation a conduit à meilleures performances en termes de distances, de puissances, de pertes et d’atténuations pour le système CWDM-PON. La deuxième contribution consiste à utiliser un système hybride capable de répondre aux défis de capacité de transmission et du débit. Une comparaison détaillée a été étudiée entre le système hybride OTDM/WDM et les systèmes précités qui a montré que notre système hybride était la technique la plus appropriée pour les réseaux d’accès optique en termes de capacité, de flexibilité et de rentabilité. Les mots clés : Multiplexage, démultiplexage, WDM, CWDM, PON, OTDM, EDFA, diagramme de l’œil, Taux d’erreur binaire TEB, facteur de qualité Q, comparaison, OSNR. Abstract (en Anglais) : Every day the need for reliable data transmission at very high-speed increases more and more. This challenge is currently being studied extensively to meet the high demand for bandwidth. Passive optical network PON solves the problem of transmission capacity by using different optical multiplexing techniques whereby we multiply multiple users in a single channel through optical fiber. Our first contribution consists in optimizing a multiplexing system adapted to PON networks by simulating the two systems WDM-PON and CWDM-PON by using two different architectures at a rate of 10 Gbps, over different link lengths ranging from 20 km up to at 60 km, with different laser emission powers varying between -10 dBm and 10 dBm. The optimization is to improve the quality factor Q as well as the Signal to Noise ratio OSNR in order to minimize the bit error rate BER ~ <10–9. We show by simulations that our optimization criterion led to better performances in terms of distances, powers, losses and attenuations for the CWDM-PON system. The second contribution consists in using a hybrid system capable of meeting the challenges of transmission capacity and throughput. A detailed comparison was studied between the hybrid OTDM/WDM system and the above systems which showed that our hybrid system was the most suitable technique for optical access networks in terms of capacity, flexibility and cost effectiveness. Keywords : Multiplexing, demultiplexing, WDM, CWDM, PON, OTDM, EDFA, eye diagram, Bit error rate BER, Q factor, comparison, OSNR.
- ItemRecherche de nouveaux matériaux semi-conducteurs ternaires basés sur les III-V tel que l’InxGa1-xP pour des applications en électronique et en conversion photovoltaïque(2019-02-07) LABDELLI Boutaleb; Encadreur: Mansour-Mazari . HRésumé (Français et/ou Anglais) : The present work can be seen as a first step in the study "ab-initio" methods of first-principles quantum simulations using the formalism of density functional theory (DFT, structural, electronic and optical properties of the compound ternary InxGa1-xP by the FP-LAPW method using the Wien2K software. The exchange and correlation contribution was described by the approximation of the local density LDA, the generalized gradient approximation (GGA) and the approximation of the modified GGA PBEsol from Perdew-Burke-Ernzerhof to predict the structural properties. For the electronic properties, in addition to the three approximations, we used the new approximation noted mBJ (modified Becke-Johnson). Then the second part, based on the various parameters calculated by Wien2K, concerned the simulation and optimization of the triple In0.5Ga0.5P / GaAs / Ge tandem solar cell with Pc1D software. The numerical simulation was devoted to the characteristic I (V), under the conditions of standard illumination AM1.5. Thus, the results obtained showed that the cell can reach a yield greater than 47%. The spectral response spreads well in the visible for In0.5Ga0.5P (670 nm) and GaAs (870 nm) up to the infrared for germanium (1800nm). Le présent travail peut être vu comme un premier pas dans l'étude « ab-initio » méthodes de simulations quantiques de premiers principes utilisant le formalisme de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT, des propriétés structurales, électroniques et optiques du composé ternaire InxGa1-xP par la méthode FP-LAPW moyennant le logiciel Wien2K. La contribution d’échange et de corrélation a été décrite par l’approximation de la densité locale LDA, l’approximation du gradient généralisé (GGA) et l’approximation du GGA modifié PBEsol de Perdew-Burke-Ernzerhof pour prédire les propriétés structurales. Pour les propriétés électroniques, en plus des trois approximations, nous avons utilisé la nouvelle approximation notée mBJ (modified Becke-Johnson). Ensuite la deuxième partie, en s’appuyant sur les différents paramètres calculés par Wien2K, a concerné la simulation et l’optimisation de la cellule solaire tandem triple jonctions In0.5Ga0.5P/GaAs/Ge avec le logiciel Pc1D. La simulation numérique a été consacrée à la caractéristique I (V), sous les conditions d’éclairement standard AM1.5. Ainsi les résultats obtenus ont montré que la cellule peut atteindre un rendement supérieur à 47%. La réponse spectrale s’étale bien dans le visible pour l’In0.5Ga0.5P (670 nm) et GaAs (870 nm) jusqu’à l’infrarouge pour le germanium (1800nm).
- ItemContribution à l’étude et à la conception d’antennes patchs (ULB et BE) reconfigurables pour une radio cognitive(2022-09-15) LABIOD Mohamed; Encadreur: MAHDJOUB ZoubirRésumé (Français): Avec l’augmentation du nombre d’utilisateurs et de fonctionnalités, le besoin d’un débit élevés et la raréfaction des bandes de fréquence disponible, il est devenu essentiel de trouver les nouvelles solutions qui répondent à ces exigences, le système Radio Cognitive (RC) avec des architectures SDR (Software Defined Radio) semble une solution très prometteuse surtout avec l’émergence très rapide de nombreux normes et standards tel que le GSM, WiMAX, WLAN, LTE …etc. Ce système RC a conduit au besoin d’antennes intelligentes capables de s'adapter avec un tel environnement évolutif et variable. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse s'inscrivent dans ce contexte et ont pour objectif à l’étude et la conception de deux nouveaux prototypes d'antennes, la première antenne étudiée est une antenne à bande étroite reconfigurable en fréquence basée sur un patch circulaire avec deux fentes. La seconde antenne, est une antenne patch circulaire Ultra Large Bande à deux bandes rejetées reconfigurable afin d’éviter les interférences avec les systèmes de communications existants. L’agilité en fréquence des deux antennes a été obtenue par l’insertion des diodes PIN et des MEMS switchers dans les deux structures. Résumé (Anglais) : With the increase in the number of users and functionalities, the need for high throughput and the scarcity of available frequency bands, it has become essential to find new solutions that meet these requirements, the Cognitive Radio system (RC ) with SDR (Software Defined Radio) architectures seems a very promising solution, especially with the very rapid emergence of many norms and standards such as GSM …… . This RC system has led to the need for smart antennas able to adapt with such an evolving and variable environment. The work carried out within the framework of this thesis falls within this context and aims at the study and the design of two new antenna prototypes, the first antenna studied is a multi-band antenna reconfigurable in frequency based on a circular patch with two slits. The second antenna is an Ultra Wide Band circular patch antenna with three rejected bands that can be reconfigured to avoid interference with existing communications systems.
