Aperçu des sections

  • programme 2023/2024

    Tout replier Tout déplier

    Intitulé du Master : Physique des matériaux

    Semestre : 2

    Intitulé de l’UE : Fondamentale

    Intitulé de la matière : Physique des semi-conducteurs

    Crédits : 4

    Coefficients : 2

    Objectifs de l’enseignement : L'objectif principal de cette unité est de donner des notions fondamentales sur la physique des semi-conducteurs cristallins et non cristallins.

    Connaissances préalables recommandées : bonne connaissance de physique du

    solide.

    Contenu de la matière :

    I- RAPPELS

    1- Semi-conducteurs, métal, isolant.2- Structure de bande d'un semi-conducteur : exemple de semi-conducteur et leurs

    structures cristallines.

    3- Notion d'électron et de trou.

    4- Semi-conducteur intrinsèque et semi-conducteur extrinsèque : SC de type N et SC

    de type P,

    5- Statistique des porteurs de charge à l'équilibre thermodynamique,

    II- semi-conducteur hors équilibre

    1- Fonction de distribution-Equation de Boltzmann

    2- applications :

    3- Conduction électrique en champ faible-Mobilité des porteurs

    4- Diffusion

    5- Equation de dérive-diffusion

    6- Génération et recombinaison des porteurs de charges

    génération des porteurs de charges- Théories des recombinaisons :

    1- Equations de continuité (équations de conservation de chaque type de porteurs)

    2- Equation de poisson

    3- applications : photoconductivité

    III- Contact entre deux matériaux différents: hétérostructures

    1- Travail de sortie-affinité électronique-barrière de potentiel

    2- Jonction p-n- jonction métal-semi-conducteur

    3- Diagramme énergétique d'une hétéro structure

    IV- transistor bipolaire

    - Composants à effet tunnel: exemple diode tunnel.

    V- Effet de la Lumière

    1- Absorption de la lumière par les semi-conducteurs

    2- Processus de recombinaison

    3- La photoconductivité et ses applications

    4- Injection de porteurs par la lumière

     

    Mode d’évaluation : Contrôle continu, examen, etc…

    66.67% Examen et 33.33% contrôle continu

     

    Références :

    1. Physics of semiconductor devices S.M. Sze, 2ed, Wiley.1981

    2. Semiconductor physics and devices, Basic principles , A. Neamen , 3 ed Donald.2003

    3.wave mechanics applied to semiconductor heterostructure, G. Bastard , les editions de physique.1990

    4.Theory of modern electronic semiconductor devices, K.F. Brennan, A.S. Brown, Wiley 2002

    5.Physique des semi-conducteurs et ses composants électroniques, Pierre Lefebvre, Dunod, 2001.

    6.Physique des semi-conducteurs et des composants électroniques, Henry Mathieu, Hervé Fanet, Dunod, 6e edition, 2009.

     

     

    Title of the Master: Physics of materials

    Semester: 2

    EU Title: Fundamental

    Module title: Semiconductor physics

    Credits: 4

    Coefficients: 2

    Teaching objectives: The main objective of this unit is to provide fundamental notions of the physics of crystalline and non-crystalline semiconductors.

    Recommended prior knowledge: good knowledge of physics of solids.

    Content of the material:

    I- REMINDERS

    1- Semiconductors, metal, insulator.2- Band structure of a semiconductor: example of semiconductor and their crystal structures.

    3- Concept of electron and hole.

    4- Intrinsic semiconductor and extrinsic semiconductor: SC type N and SC type P,

    5- Statistics of charge carriers at thermodynamic equilibrium,

    II- non-equilibrium semiconductor

    1- Distribution function-Boltzmann equation

    2- applications:

    3- Electric conduction in weak field-Mobility of carriers

    4- Diffusion

    5- Drift-diffusion equation

    6- Generation and recombination of charge carriers

    generation of charge carriers - Recombination theories:

    1- Continuity equations (conservation equations for each type of carrier)

    2- Poisson equation

    3- applications: photoconductivity

    III- Contact between two different materials: heterostructures

    1- Output work-electronic affinity-potential barrier

    2- P-n junction- metal-semiconductor junction

    3- Energy diagram of a hetero structure

    IV- bipolar transistor

    - Tunnel effect components: example tunnel diode.

    V- Effect of Light

    1- Absorption of light by semiconductors

    2- Recombination process

    3- Photoconductivity and its applications

    4- Injection of carriers by light

     

    Evaluation method : Continuous assessment, examination, etc.

    66.67% Examination and 33.33% continuous assessment

    References :

    1. Physics of semiconductor devices S.M. Sze, 2ed, Wiley.1981

    2. Semiconductor physics and devices, Basic principles , A. Neamen , 3 ed Donald.2003

    3.wave mechanics applied to semiconductor heterostructure, G. Bastard , les editions de physique.1990

    4.Theory of modern electronic semiconductor devices, K.F. Brennan, A.S. Brown, Wiley 2002

    5.Physique des semi-conducteurs et ses composants électroniques, Pierre Lefebvre, Dunod, 2001.

    6.Physique des semi-conducteurs et des composants électroniques, Henry Mathieu, Hervé Fanet, Dunod, 6e edition, 2009.

     

     

    عنوان الماستر: فيزياء المواد

    السداسي : 2

    عنوان الوحدة التعليمية: أساسي

    عنوان المقياس: فيزياء أشباه الموصلات

    الديون: 4

    المعامل : 2

    أهداف التدريس: الهدف الرئيسي لهذه الوحدة هو تقديم المفاهيم الأساسية لفيزياء أشباه الموصلات البلورية وغير البلورية.

    المعرفة السابقة الموصى بها: معرفة جيدة بفيزياء الجسم الصلب.

    محتوى المادة:

     I- تذكيرات

    1- أشباه الموصلات والمعادن والعوازل.2- البنية الشريطية لأشباه الموصلات: مثال على أشباه الموصلات وخصائصها

    الهياكل البلورية.

    3- مفهوم الإلكترون والثقب.

    4- أشباه الموصلات الذاتية وأشباه الموصلات غيرالذاتية: شبه موصل نوع N و شبه موصل نوع P,

    5- إحصائيات حاملات الشحنة عند التوازن الديناميكي الحراري،

    II - أشباه الموصلات في حالة عدم التوازن

    1- دالة التوزيع – معادلة بولتزمان

    2- التطبيقات :

    3- التوصيل الكهربائي في المجال الضعيف – حركة الحاملات

    4- الانتشار

    5- معادلة الانجراف والانتشار

    6- توليد وإلتحام حاملات الشحنة

    توليد حاملات الشحنة - نظريات الإلتحام:

    1- معادلات الاستمرارية (معادلات الحفظ لكل نوع من الناقلات)

    2- معادلة Poisson

    3- التطبيقات: الموصلية الضوئية

     -III الاتصال بين مادتين مختلفتين: الوصلة الهجينة

    1- عمل الاخراج الإلكتروني –الألفة الالكترونية - الحاجز الكموني

    2- الوصلة  PN – الوصلة بين  معدن و شبه موصل

    3- مخطط الطاقة للوصلة الهجينة

    رابعا- الترانزستور ثنائي القطب

    - مركبات ذات تأثير النفق: مثال صمام ثنائي ذو تأثير النفق.

    خامسا- تأثير الضوء

    1- امتصاص الضوء بواسطة أشباه الموصلات

    2- عملية الالتحام

    3- الموصلية الضوئية وتطبيقاتها

    4- تلقيم الناقلات بالضوء

     

    طريقة التقييم: التقييم المستمر والفحص وما إلى ذلك.

    66.67% امتحانات و33.33% تقييم مستمر

     

    مراجع :

    1. Physics of semiconductor devices S.M. Sze, 2ed, Wiley.1981

    2. Semiconductor physics and devices, Basic principles , A. Neamen , 3 ed Donald.2003

    3.wave mechanics applied to semiconductor heterostructure, G. Bastard , les editions de physique.1990

    4.Theory of modern electronic semiconductor devices, K.F. Brennan, A.S. Brown, Wiley 2002

    5.Physique des semi-conducteurs et ses composants électroniques, Pierre Lefebvre, Dunod, 2001.

    6.Physique des semi-conducteurs et des composants électroniques, Henry Mathieu, Hervé Fanet, Dunod, 6e edition, 2009.

     


  • cours

    cours  2023/2024

  • devoir

  • Section 3

  • Section 4

  • Section 5