Physique des semi-conducteurs et dispositifs - KAMA6M12

Objectif(s)

Cette deuxième partie du cours sur les propriétés électriques de la matière porte principalement sur l'étude des matériaux semi-conducteurs.

Nous aborderons tout d'abord la théorie des bandes, en montrant qu'elle permet d'introduire un matériau à mi-chemin entre le conducteur et l'isolant. Ainsi des notions de physique du solide seront abordées telles que les notions de gap, zones de Brillouin et énergie de Fermi. Pour arriver à la classification des matériaux via la théorie des bandes nous montrerons comment le modèle de l'électron libre doit être amélioré via des corrections quantiques. Nous développerons à titre d'exemple le modèle du puits carré introduit par Kronig et Penney. Les notions de gap direct et indirect seront aussi abordées.
Une fois les bases de physique du solide établies, nous aborderons les semi-conducteurs intrinsèques et extrinsèques pour aboutir à la jonction pn et ses applications électriques et
optiques (diodes électroluminescentes, diodes laser, photorésistances,...).
Nous étudierons ensuite le contact métal/semiconducteur (diodes schottky) puis nous terminerons par les transistors MOS et bipolaires.

Contenu(s)

1 La jonction p-n
Semi-conducteur intrinsèque et extrinsèque
La jonction p-n au repos
Jonction p-n sous polarisant
Diodes p-n réelles
2 Les diodes et les transistors
Diodes pn : applications
Diode Schottky
Transistor MOS

• KAMA5M18: Propriétés électriques de la matière