Durée
15h Th
Nombre de crédits
Enseignant
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Cet enseignement est dédié à l'étude de certaines propriétés des matériaux semi-conducteurs. Au travers d'une approche expérimentale et physique des phénomènes impliquant ces milieux solides, il vise à décrire les propriétés de transport et les propriétés optiques des semi-conducteurs ainsi que de structures variées composées de ces matériaux. Après une brève révision des bases de la physique des solides (structure de bande électronique), le cours traitera des propriétés électriques (mobilité, phénomènes de transport, jonctions semi-conductrices), propriétés optiques (absorption fondamentale, transitions radiatives), des défauts dans le semi-conducteur cristallin (impuretés, défauts profonds) et de leur impact sur le transport électronique. Ces thèmes seront abordés sous l'angle expérimental, avec des exemples à l'appui et la théorie nécessaire à l'explication des phénomènes étudiés sera présentée. Une sensibilisation aux sujets actuels dans le domaine de la physique des semi-conducteurs sera incorporée dans le cours théorique.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
A l'issue de ce cours, l'étudiant aura acquis de solides notions en physique des semi-conducteurs, avec une emphase particulière sur les propriétés de transport électrique et les propriétés optiques de cette classe de matériaux. Il aura reçu les informations nécessaires pour poursuivre des études plus avancées dans le domaine ainsi que certaines compétences expérimentales utiles pour la pratique en laboratoire.
Savoirs et compétences prérequis
Bases de la physique de l'état solide
Introduction à la physique quantique.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Les thématiques du cours seront présentées au cours d'exposés oraux par l'enseignant.
Après s'être familiarisé avec les installations expérimentales, l'étudiant devra réaliser la caractérisation optique d'échantillons inconnus. Les résultats de la recherche feront l'objet d'un rapport écrit.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Le cours théorique est donné en présentiel. Les ressources matérielles (diaporamas, illustrations, vidéos) seront disponibles sur la plateforme eCampus du cours.
Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire
Si les conditions sanitaires l'exigent, la collecte des mesures via la séance de travaux pratiques serait annulée et les données à analyser seraient fournies. La présentation de l'article choisi sera effectuée à distance via visioconférence.
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Le cours est basé sur les livres de référence :
Solid state electronic devices, Ben G. Streetman & Sanjay Banerjee, Prentice Hall (ISBN 0-13-026101-7).
Fundamentals of Semiconductors, Physics and Materials Properties, P. Y. Yu and M. Cardona, 4th Edition, Springer (2010).
Le support de cours consiste en diaporamas à télécharger sur la plateforme e-campus.
Modalités d'évaluation et critères
Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.
Toutes sessions confondues :
- En présentiel
évaluation orale
- En distanciel
évaluation orale ET travail à rendre
- Si évaluation en "hybride"
préférence en distanciel
Explications complémentaires:
Le rapport de laboratoire représente une des contributions à l'évaluation. L'autre partie de l'évaluation est constituée de l'analyse et de la discussion d'un article scientifique choisi dans une liste définie. Durant la discussion, la maîtrise des techniques expérimentales utilisées sera testée.
Stage(s)
Remarques organisationnelles
Adaptation de l'encadrement pédagogique en fonction de la situation pandémique : si la situation sanitaire l'exige, le cours théorique pourrait être organisé à distance, en direct, dans les créneaux prévus à l'horaire. Dans ce cas, il serait aussi enregistré et le podcast pour chaque séance mis à la disposition de tous les étudiants. La séance de laboratoire serait adaptée et la pondération ajustée.
Contacts
Prof. Ngoc Duy NGUYEN (04/366 3604, ngocduy.nguyen@uliege.be)