Physique pour l'électronique

Les enseignements de Physique pour l'électronique ont pour objectif de donner des bases solides dans le domaine de la physique des semiconducteurs à des futurs ingénieurs électroniciens. Le cours couvre également le principe de fonctionnement de la jonction PN à l'équilibre et hors équilibre en polarisation, et introduit le fonctionnement de la capacité Métal-oxyde-semiconducteur (MOS), élément essentiel pour la compréhension du transistor MOS.

Chapitre I : Structure des semi-conducteurs.

Généralités sur les matériaux pour la microélectronique.
Niveaux énergétiques de l'atome
L'atome et le cristal de silicium
Semi-conducteurs intrinsèque et extrinsèque.
Niveau de Fermi.
Diagramme de bandes d'énergie

Chapitre II : Phénomène de transport dans les semi-conducteurs.

La conduction électrique des porteurs, notion de mobilité des porteurs
La diffusion des porteurs

Chapitre III : Semi-conducteurs hors équilibre thermique.

Niveaux d'injection
Mise hors équilibre d'un semi-conducteur
Equations de continuité.
Retour à l'équilibre dans le temps et dans l'espace

Chapitre IV : La jonction PN

Structure physique d'une diode PN
Notion de profil de concentration
Jonction à l'équilibre thermique.

Etudes de la zone de charge d'espace et des zones neutres (densité de charge, potentiel, champ électrique)
Répartition des porteurs dans la jonction
Etude qualitative des courants de diffusion et de conduction
Diagramme de bandes d'énergie


Jonction hors équilibre thermique

Répartition des porteurs en polarisation directe et inverse
Diagramme de bandes d'énergie hors équilibre
Calcul du courant
Effets capacitifs



Chapitre V : La structure MOS

présentation de la structure
régimes de fonctionnement.
Procédés de fabrication de la technologie CMOS

2 fascicules de cours à trous regroupant l'ensemble des supports projetés en cours
1 fascicule de TD.
Enseignement en français.