Physique des semi-conducteurs et de l'état solide

Electrons libres dans les métaux : modèles de Drude et de Sommerfeld.

Eléments de cristallographie (réseaux de Bravais dans les espaces direct et réciproque) et introduction à la diffraction.

Electrons dans un potentiel périodique cristallin (fonctions de Bloch, approximation des électrons quasi-libres, approximation de la combinaison linéaire d'orbitales atomiques,...).

Energie de cohésion dans les solides.

Modèle semi-classique de la conduction dans les matériaux solides (conductivité électrique, conductivité thermique, effets thermoélectriques,...).

Structure en bande des matériaux métalliques (description théorique et desctiption de techniques expérimentales.

Eléments de base de la physique des semiconducteurs (notion d'électrons et de trous, dopage,...).

Comportement des semiconducteurs à l'équilibre thermique (évolution du niveau de Fermi, de la densité d'électrons et de trous, ... en fonction de la température, jonction p-n à l'équilibre thermique).

Comportement des semiconducteurs hors équilibre thermique.

Description des dispositifs électroniques de base (diodes à jonction, transistors à jontion, ...).

Compréhension des mécanismes de conduction dans les solides cristallins.

Compréhension du fonctionnement des dispositifs électroniques de base (diode à jonction, transistor à jonction,...).

Cours pré-requis

Le cours comporte 36h de cours ex-cathedra, 12h d'exercices et 12h de travaux de laboratoire.

Les travaux de laboratoire sont en particulier orientés vers le fonctionnement des dispositifs à semiconducteurs de base.

En cas d'aggravation de la situation sanitaire liée au COVID19, il est possible que le cours théorique et les exercices doivent être enseignés à distance, via des vidéos disponibles sur l'U.V., et que les laboratoires doivent être supprimés.

Contribution au profil d'enseignement

Mobiliser un large spectre de connaissances dans le domaine des sciences et techniques

Adopter une démarche scientifique appliquée alliant rigueur et créativité

Maîtriser la communication scientifique, technique et interpersonnelle

Références, bibliographie et lectures recommandées

N.W. Ashcroft and N.D. Mermin, Solid State Physics, Saunders College Publishing.

S.M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, John Wiley & Sons.

Livres disponibles à la BST.

Support(s) de cours

• Syllabus
• Université virtuelle

Contacts

Prof. Yves LOUIS

yves.louis@ulb.be

local S.C4.320

Campus

Solbosch

Méthode(s) d'évaluation

• Autre

Autre

Examen oral pour le cours ex-cathedra et les exercices. Evaluation continue des travaux de laboratoire. Si les conditions sanitaires rendent impossible la tenue d'un examen oral, celui-ci sera remplacé par un examen écrit à distance.

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

Examen oral : 85%

Travaux de laboratoire : 15%

En cas d'annulation des laboratoires due aux conditions sanitaires, l'examen oral comptera pour 100% de la note.

Langue(s) d'évaluation

• français