v2.6.4 (3793)

PA - C2 - PHY567 : Physics of semiconducting devices

Domaine > Physique.

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).


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.


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).

Crédits ECTS : 5

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade réduit

Pour les étudiants du diplôme M2 - Energy Infrastructures Management

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
    L'UE est acquise si note finale transposée >= C
    • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

    La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

    Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Ecole polytechnique

    Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)

      Pour les étudiants du diplôme Echanges PEI

      Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)

        Pour les étudiants du diplôme Innovation Technologique : ingénierie et entrepreneuriat

        Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
          L'UE est acquise si note finale transposée >= C
          • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

          La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

          Pour les étudiants du diplôme M1 Innovation, Entreprise, et Société - Voie Innovation technologique

          Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
            L'UE est acquise si note finale transposée >= C
            • Crédits ECTS acquis : 5 ECTS

            La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

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