Étude et modélisation du transport des phonons dans les alliages par la méthode de Monte Carlo ; applications au calcul de la conductivité thermique du SiGe et l'InGaAs.

La compréhension des phénomènes de transport de la chaleur dans les objets micro et nanostructurés, ainsi que le contrôle des propriétés thermiques dans les alliages semi-conducteurs, sont deux enjeux cruciaux. En effet, s'il est désormais clairement établi que dans les semi-conducteurs usuels tels que le Silicium ou le Germanium la notion de dimensionnalité impacte fortement les transferts thermiques, ces questions sont encore en partie ouvertes pour les alliages de semi-conducteurs. Pour des films submicroniques des expériences récentes utilisant des techniques "pompe-sonde" ont montré que des régimes de transport "anormaux" étaient observables. Ce type de régime non-Brownien, dit balistique-diffusif, est à l'origine de plusieurs travaux récents tant théoriques qu'appliqués. Dans ce contexte, nous avons étudié la conductivité thermique des alliages de SiGe et d’InGaAs. Nos travaux reposent sur le développement de modèle et de diverses méthodes de simulation numérique avec les données expérimentales disponibles dans la littérature. Les applications de ces travaux concernent l’amélioration de l’efficacité des futurs dispositifs électroniques avancés ou encore la récupération de l’énergie grâce aux matériaux thermoélectriques.

Work In Progress