Composants électroniques intégrés / Embedded electronic components

Diplômes intégrant cet élément pédagogique :

Descriptif

Établir un lien entre la Physique qui régit le fonctionnement des dispositifs électroniques intégrés  et leurs propriétés électriques en termes de caractéristiques de transfert courant-tension, de fréquence de coupure, de puissance consommée, rendement de composants optoélectroniques, etc...

 1.    Structure de bandes des semi-conducteurs

Électrons fortement liés, électrons presque libres.
Structure de bande des semi-conducteurs usuels

2.    Semi-conducteur à  l'équilibre thermodynamique et transport :

Statistique de Fermi Dirac.
Semi conducteur intrinsèque et dopé.
Niveau de Fermi.
Courants de déplacement et de diffusion. Équations de continuité.

3.    Jonction p-n et transistor bipolaire :

Jonction p-n sans puis avec polarisation.
Jonctions p-n réelles.
Transistor bipolaire :
Composantes de courant. Caractéristiques externes.

4.    Transistor MOS

Les différents régimes de zone de charge d'espace.
Capacité MOS
Transistor MOS.

 

1.    Semiconductor Electronic Band Structure

Simple approach of Electrons Tight-binding model,
Free electron model ; effective mass approximation
Electronic band structure for usual semiconductors

2.    Semiconductors under thermal equilibrium conditions, current transport:

Fermi-Dirac Statistics
Intrinsic Semiconductors and doped semiconductors
Fermi level and quasi-Fermi level.
Drift and diffusion currents
Continuity relationship : drift-diffusion equation

3.    P-N Junction and bipolar transistor

P-N junction at equilibrium
P-N junction under polarisation : current transport model
Bipolar transistor, basic transport model : current components and external current chacracteristics

4.    MOS Transistor

Electrostatic description of MOS structure : Different polarisation regimes of the space charge region
MOS Capacitor
MOS transistor current characteristics. Bevaviour under ac conditions.

Pré-requis

Notions de base sur la physique du solide, l'électrocinétique et l'électrostatique

 

Fundamentals of solid physic, electrokinetic and electrostatic theory

Bibliographie

- Physique des semiconducteurs et composants électroniques », H. Mathieu, Dunod 2001

- Introduction à la physique de l'état solide’, C. Kittel, Dunod 1980

Informations complémentaires

Lieu(x) : Grenoble - Saint-Martin d'Hères
Langue(s) : Francais