v2.11.0 (5518)

Programme d'approfondissement - PHY_52067_EP : Physique des composants semi-conducteurs

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).

 

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

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

Pour les étudiants du diplôme Non Diplomant

Vos modalités d'acquisition :

Oraux individuels : 30 mn de préparation et 30 mn d'interrogation comportant une question de cours et un exercice.

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

    Pour les étudiants du diplôme M2 EN - Énergie

    Vos modalités d'acquisition :

    Oraux individuels : 30 mn de préparation et 30 mn d'interrogation comportant une question de cours et un exercice.

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

      Pour les étudiants du diplôme M1 PHYS - Physique

      Vos modalités d'acquisition :

      Oraux individuels : 30 mn de préparation et 30 mn d'interrogation comportant une question de cours et un exercice.

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

        Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux

        Vos modalités d'acquisition :

        Oraux individuels : 30 mn de préparation et 30 mn d'interrogation comportant une question de cours et un exercice.

        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 Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique

          Vos modalités d'acquisition :

          Oraux individuels : 30 mn de préparation et 30 mn d'interrogation comportant une question de cours et un exercice.

          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.

            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.

            Veuillez patienter