2.12.15 (694)

Cours scientifiques - PHY_52067_EP : Physique des composants semi-conducteurs

Descriptif

**PHY567 - Physique des semiconducteurs** Dans ce cours, on décline les concepts de base de la physique des semi-conducteurs sur l'exemple d'un petit nombre de composants, qui sont à la fois des composants-clés pour l’industrie (énergie, télécommunications, informatique, défense et sécurité, environnement, médical…) et des systèmes modèles pour la physique fondamentale. Après une présentation concise et ciblée des propriétés essentielles des semi-conducteurs «technologiques» (silicium et composés III-V), des phénomènes de transport et des propriétés optiques de ces matériaux, on étudiera en particulier : \- la jonction p-n (diode) qui illustre la physique des dispositifs à porteurs minoritaires et constitue l’élément de base des cellules solaires ; \- le transistor à effet de champ métal/oxyde/semi-conducteur (MOSFET) qui est la brique de base des circuits intégrés numériques complexes ; on présentera également des technologies récentes (3D, FinFets…) ainsi que les FETs à grilles flottantes utilisés dans les mémoires Flash ; \- la LED, diode électroluminescente, et les technologies à base de nitrures qui sont adaptées à l’éclairage et jouent un rôle essentiel pour les économies d’énergie ; \- la diode laser à puits quantiques, élément qui conditionne les performances ultimes des systèmes de télécommunication ; \- les évolutions très récentes ainsi que le futur de la micro- et de la nano-électronique seront analysés à partir de quelques composants quantiques (détecteurs à puits quantiques, laser à cascade quantique). **Niveau requis :** PHY311- Mécanique quantique. Le cours utilisera également des éléments des cours PHY430 - Physique quantique avancée et PHY433 - Physique statistique 1. Toutefois, ce cours n’exigera aucun prérequis, grâce à une mise à niveau spécifique (« Amphi Zéro ») proposée aux élèves qui le souhaitent. **Langue du cours :** Anglais (ou Français s'il n'y a que des élèves francophones).

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade réduit

Programme détaillé

**Contenu du cours :** \- Structure de bandes ; \- Semi-conducteurs intrinsèques et extrinsèques ; \- Phénomènes de transport, jonction p-n ; \- Fonction enveloppe : hétérostructures et puits quantiques ; \- Propriétés optiques ; \- Le transistor MOSFET, circuits électroniques de base ; \- La diode électroluminescente et la diode laser. Des expériences illustratives seront réalisées au début ou à la fin des cours.
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