Physique des Solides - Nanosciences

Code Cours
2021-JUISEN-L3S2-CSI3CIR3-PhySolNanosc
Langue d'enseignement
Français, Anglais
Matières
CSI3-CIR3
Ce cours apparaît dans les formation(s) suivante(s)
Diplôme Ingénieur ISEN - Crédits ECTS: 0.00
Responsable(s)
P.DIENER, B.GRANDIDIER
Intervenant(s)
C.DELERUE
Niveau
Bachelor
Année de formation
Période

Présentation

Prérequis
Bases de mécanique quantique.
Objectifs
Le cours présente les grands principes de la physique des solides nécessaires pour aborder la physique des semi-conducteurs et des composants électroniques.
Présentation
Physique des solides: les métaux
Introduction empirique du spin – Évidences expérimentales – Liens avec le magnétisme
Systèmes à plusieurs électrons : principe de Pauli
Gaz d'électrons libres – Notion de quasi-continuum
Densité d'états – Statistique de Fermi-Dirac
Transport dans les métaux simples – Modèle de Drude – Loi d'Ohm – Densité de porteurs

Physique des solides: les isolants
Structure cristalline: diffraction
Structure de bandes
Propagation des ondes dans un milieu périodique, loi de Bragg
Électrons : Modèle de Kronig-Penney: bande interdite
Photons : matériaux à bande interdite photonique
Vibrations acoustiques : matériaux à bande interdite photonique
Théorème de Bloch – Représentation dans la zone de Brillouin
Distinction métal isolant semi-conducteur

Physique des solides: les semi-conducteurs
Historique de l'électronique
Semi-conducteur intrinsèque
Les semi-conducteurs usuels de l'industrie micro-électronique, croissance, fabrication
Structure de bande de Si, GaAs...
Propriétés optiques: absorption, luminescence, gap direct/indirect: optoélectronique
Notions de masse effective et de trous
Densité de porteurs dans l'intrinsèque
Du semi-conducteur extrinsèque au composant électronique
Dopants
Densité de porteurs – Transport dans un semi-conducteur – Lien avec la masse effective

Introduction aux nanotechnologies
Futur de l'électronique, nouveaux composants

Modalités

Modalités d'enseignement
Cours et Travaux Personnels Encadrés.
Organisation
Type Nombre d'heures Remarque
Présentiel
Cours - face à face 17,00
TPE 10,00
Travail personnel
Travail personnel 27,00
Charge de travail globale de l'étudiant 54,00
Évaluation
Devoir Surveillé et Partiel.
Type de Contrôle Durée Nombre Pondération
Contrôle continu
Interrogation QCM 0,25 4 20,00
Devoir Surveillé 2,00 1 30,00
Examen (final)
Examen écrit 3,00 1 50,00
TOTAL 100,00

Ressources