Etude théorique à l'échelle nanométrique du carbure de silicium sous irradiation : modélisation classique et ab initio

Le comportement du carbure de silicium cubique sous irradiation a ete etudie par modelisation classique et ab initio, en se concentrant sur les processus elementaires intervenant a l'echelle anometrique. Dans un premier temps, nous nous sommes interesses a determiner les energies seuil de deplacement, des quantites difficiles a determiner tant experimentalement que theoriquement, ainsi que les paires de Frenkel associees. Dans le cadre de cette these, nous avons effectue des simulations en dynamique moleculaire classique et ab initio. Pour l'approche classique, deux types de potentiels ont ete utilises : le potentiel de Tersoff, qui donne des resultats peu satisfaisants, et un nouveau potentiel developpe dans le cadre de cette these. Ce potentiel permet une meilleure modelisation du SiC sous irradiation que la plupart des potentiels empiriques disponibles pour le SiC. Il est base sur une fonction de type EDIP, initialement developpee pour decrire les defauts dans le silicium, que nous avons generalise au SiC. Pour l'approche ab initio, la faisabilite des calculs a ete validee et des energies moyennes de 19 eV pour C et 38 eV pour Si ont ete determinees, proches des valeurs empiriques utilisees dans la communaute scientifique. Les resultats obtenus avec le nouveau potentiel EDIP sont globalement en accord avec ces valeurs. Enfin, les processus elementaires impliques dans la guerison du cristal ont ete etudies en calculant la stabilite relative des paires de Frenkel formees et en determinant des mecanismes de recombinaisons possibles par la methode Nudged Elastic Band.