Descriptif
Ce cours expose les principes essentiels de la physique des semiconducteurs et la théorie des électrons dans les solides cristallins. Le but est de permettre de comprendre le fonctionnement des composants optoélectroniques en s'appuyant sur les diagrammes de bandes énergétiques et les courants de porteurs. Dans ce cours, l'accent est mis sur les détecteurs (photodiode, cellule photovoltaïque, ...), les sources sont décrites dans le cours de M1 "Sources à semiconducteur".
Objectifs pédagogiques
comprendre l'origine des bandes d'énergie dans les matériaux cristallins, et les propriétés spécifiques des semiconducteurs qui en découlent; connaître les processus de déplacement des charges et de création/recombinaison, et la façon de les décrire; maîtriser le principe de fonctionnement d'une diode; comprendre le principe de fonctionnement d'une photodiode et d'un panneau photovoltaïque et ses principales caractéristiques; connaître quelques composants optoélectroniques.
- Examen : 3
- Tutorat : 3
- Travaux dirigés : 10.5
- Cours magistral : 13.5
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- 6N-057-PHY : Physique 2
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée
mécanique quantique; physique atomique; électronique
Format des notes
Numérique sur 20Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée
Vos modalités d'acquisition :
Modalités d'évaluation :
QCM de TD (bonus)
Examen 3 h - calculatrice + feuille A4 R/V
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil de 12)
- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 6
Le coefficient de l'UE est : 25
Programme détaillé
STRUCTURE CRISTALLINE DES SEMICONDUCTEURS USUELS
Propriétés électroniques et cristallines du Si/Ge et des alliages SC
Le réseau réciproque
DESCRIPTION DE L'ETAT D'UN ELECTRON DANS UN CRISTAL PARFAIT ISOLE
Distribution des électrons dans un cristal
Bandes d'énergie
Densités de porteurs mobiles dans un semiconducteur
Hétérojonctions
DYNAMIQUE DES PORTEURS
Courants de porteurs de charges dans les semi-conducteurs
Génération et recombinaison des porteurs mobiles
processus radiatifs et non-radiatifs
QUELQUES COMPOSANTS
Transistors bipolaires, à effet de champ
Cellule photoconductrice
Photodiodes PN, PIN, à avalanche
Cellules photovoltaïques
Mots clés
semi-conducteur; physique du solide; optoélectroniqueMéthodes pédagogiques
cours, TD d'applications, tutoratsSupport pédagogique multimédia
