Etude et Simulation de la Photodiode à base de GaN et GaAs

Abstract

Over the past decade, there has been a remarkable surge in the popularity of III-nitride compounds, including GaN, InN, IAIN, and GaAs. The tremendous potential of these materials has spurred a growing interest in developing solid-state electronic devices for micro, nano, and optoelectronic applications. In line with this trend, our research focuses on exploring the feasibility of a PIN photodiode structure utilizing both GaN and GaAs. To achieve this, we conduct a comprehensive simulation study using COMSOL Multiphysics software. The primary objective of this investigation is to analyze and ascertain the electrical and optical properties of the photodiode junction, with particular emphasis on the photon-sensitivity. Through this research, we aim to gain valuable insights into the performance and behaviour of the proposed photodiode design. By understanding the electrical and optical properties, we can lay the foundation for the potential application of this photodiode structure in cutting-edge electronic and optoelectronic devices. This study represents a significant step towards harnessing the full potential of GaN and GaAs. Key words : GaN; GaAs; photodiode; photo-sensitivity; comsol . Resume : Au cours de la dernière décennie, on a observé une augmentation remarquable de la popularité des composés de nitrure de type III, notamment GaN, InN, IAIN et GaAs. Le potentiel énorme de ces matériaux a suscité un intérêt croissant pour le développement de dispositifs électroniques à semiconducteurs destinés aux applications microélectroniques, nanotechnologiques et optoélectroniques. En accord avec cette tendance, notre recherche se concentre sur l'exploration de la faisabilité d'une structure de photodiode PIN utilisant à la fois GaN et GaAs. Pour ce faire, nous menons une étude de simulation approfondie à l'aide du logiciel COMSOL Multiphysics. L'objectif principal de cette investigation est d'analyser et de déterminer les propriétés électriques et optiques de la jonction de la photodiode, en mettant particulièrement l'accent sur la sensibilité aux photons. À travers cette recherche, nous visons à acquérir des informations précieuses sur les performances et le comportement de la conception proposée de photodiode. En comprenant les propriétés électriques et optiques, nous pouvons poser les bases pour l'application potentielle de cette structure de photodiode dans des dispositifs électroniques et optoélectroniques de pointe. Cette étude représente une étape significative vers l'exploitation pleine du potentiel du GaN et du GaAs. Mots clés: GaN; GaAs; photodiode; photo-sensibilités; comsol الولخص: ا فٍ اىشهشة، بَا فٍ رىل GaN و InN و IAIN و خاله اىعقذ اىَاضٍ، شهذث ٍشمباث اىنتشَذ اىثالثٍ (III (استفا ًعا ٍيحىظً .GaAs ىقذ أثاس اإلٍناناث اىهائيت ىهزه اىَىاد اهتَا ًٍا ٍتزاَ ًذا فٍ تطىَش أجهزة إىنتشونُت طيبت ىيتطبُقاث اىَُنشو واىنانى ا ىهزه االتجاهاث عيً استنشاف جذوي تظٌَُ بنُت فىتىداَىد بتقنُت اىـ واىتطبُقاث اىضىئُت. َشمز بحثنا وفق PIN باستخذاً ً GaAs.وGaN ٍن أجو تحقُق رىل، نجشٌ دساست ٍحاماة شاٍيت باستخذاً بشناٍج .Multiphysics COMSOL اىهذف اىشئُسٍ ىهزه اىذساست هى تحيُو وتحذَذ اىخظائض اىنهشبائُت واىبظشَت ىتقاطع فىتىداَىد، ٍع اىتشمُز بشنو خاص عيً اىحساسُت ىيفىتىناث. ٍن خاله هزا اىبحث، نهذف إىً اىحظىه عيً نظشة قَُت حىه األداء واىسيىك اىَقتشح ىتظٌَُ اىفىتىداَىد. ٍن خاله فهٌ اىخظائض اىنهشبائُت واىبظشَت، ََنننا وضع األسس ىتطبُق هزه اىبنُت ٍن اىفىتىداَىد فٍ أجهزة إىنتشونُت وضىئُت ٍتقذٍت. تَثو هزه اىذساست خطىة هاٍت نحى استثَاس اىقذساث اىناٍيت ىـ GaN و.GaAs الكلواث الرئيسيت: GaN ،GaAs ،فىتىداَىد، حساسُت اىفىتىناث، مىٍسىه