Initiation physique des semi-conducteurs - 2AMPH260

Objectif(s)

Etre capable de faire le lien entre la structure de bande d’énergie d’un SC et sa structure cristalline.
Etre capable d’interpréter une représentation planétaire un d’atome en terme de niveaux énergétiques.
Etre capable d’interpréter le caractère isolant, semi-conducteur et conducteur d’un matériau en fonction de son diagramme d’énergie.
Etre capable de comprendre en quoi consiste le dopage d’un matériau semi-conducteur. Savoir interpréter les niveaux d’énergies induits par le dopage.
Etre capable d’associer un niveau d’énergie aux différents porteurs présents dans un SC extrinsèque.
Etre capable de calculer les densités de porteurs présents dans un SC intrinsèque et extrinsèque.
Etre capable de modéliser les phénomènes de transports présents dans un SC extrinsèque soumis à une perturbation extérieure.
Etre capable d’expliquer le fonctionnement d’une jonction PN.
Etre capable de faire le lien entre le comportement macroscopique (comportement non linéaire) et microscopique de la jonction PN.

Contenu(s)

1. Notions fondamentales de la physique des semi-conducteurs

• • La structure cristalline
  • Etats électroniques dans les semi-conducteurs
  • Semi-conducteur intrinsèque à l’équilibre thermodynamique
  • Semi-conducteur extrinsèque à l’équilibre thermodynamique

1. Le semi-conducteur hors équilibre

• • Perturbations faibles de l’équilibre

1. Jonction PN

• • Jonction à l’équilibre thermodynamique
  • Jonction hors équilibre

Utilisation de base des diodes et transistores. Loi d'ohm locale, force electrostatique (PH121 – Electrostatique-Magnétostatique), notions d'énergie, d'état d'équilibre.
Notions d’électrocinétiques