Simulation numérique et caractérisation de matériaux semi-conducteurs III-N pour détecteurs ultraviolet et cellules solaires

La caracterisation structurale/electrique et la simulation numerique de materiaux III-N pour detecteurs et cellules solaires sont presentees, d'abord de maniere synthetique puis en detaillant deux aspects specifiques. Pour le nitrure de gallium et de bore (BGaN), la caracterisation electrique et structurale a mis en evidence la possibilite de reduire considerablement le dopage residuel des materiaux III-N, l'un des verrous pour les applications. Le deuxieme aspect detaille dans le memoire concerne la simulation numerique de cellules solaires a base de nitrure de gallium et d'indium (InGaN) en utilisant, pour la premiere fois dans ce domaine, des methodes d'optimisation mathematique rigoureuses. Cette methodologie a permis de proposer des structures ne necessitant pas de dopage P, un autre verrou des materiaux III-N, et d'etudier des structures a multijonction tenant compte des contraintes technologiques. Les perspectives ouvertes par ce travail concernent le developpement de cellules solaires a haut rendement et bas cout avec deux volets majeurs. Le premier volet concerne la conception de dispositifs optiques pour reduire l'epaisseur necessaire des couches actives d'InGaN tout en optimisant le rendement. Le second volet concerne le developpement de cellules solaires a base de materiaux abondants, comme alternative a celles utilisant l'InGaN.