2017-2018 / ELEN0069-1

Nanoelectronics / Optoelectronics

Durée

30h Th, 40h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil électricien, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil physicien, à finalité4 crédits 
 Master de spécialisation en nanotechnologie5 crédits 

Enseignant

Benoît Vanderheyden

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours constitue la suite du cours elen0004-1, Electronique physique. Il s'articule en deux parties :

  • partie opto-électronique : mécanismes fondamentaux de l'émission ou l'absorption d'un rayonnement par un semiconducteur ; exploitation de ces mécanismes dans des dispositifs d'optoélectronique ;
  • partie nano-électronique : présentation des limites techniques et physiques auxquelles fait face l'industrie de l'électronique intégrée ; principaux éléments de mécanique ondulatoire ; réflexion sur les mécanismes physiques qui seront potentiellement exploités dans les applications futures de l'électronique intégrée.
En particulier, les éléments suivants sont abordés :
hétérostructures, propriétés électriques et optiques des dispositifs à faible dimensionalité (MODFET, puits, fils et boîtes quantiques), effet tunnel, phénomènes mésoscopiques et dispositifs de taille nanométrique.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Etre capable :

  • d'expliquer le fonctionnement de dispositifs optoélectroniques de base
  • de comprendre les relations entre les ordres de grandeur des mécanismes physiques impliqués et les contraintes de conception de tels dispositifs,
  • d'expliquer les limitations techniques et physiques principales des composants d'électronique intégrée,
  • d'expliquer, au travers des exemples vus au cours, l'intérêt des hétérostructures et des dispositifs à faible dimensionalité,
  • d'expliquer certains mécanismes quantiques de transport de porteurs tels que l'effet tunnel et apprécier leurs potentialités dans la conception de composants électroniques.
La réalisation d'un projet permet à l'étudiant de consulter la littérature scientifique et technique en anglais, d'effectuer une recherche bibliographique et d'exposer de manière claire et succinte des concepts physiques complexes.

Savoirs et compétences prérequis

Notions de base du cours ELEN004, Electronique Physique ou équivalent (du niveau des huit premiers chapitres du texte de Streetman).

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Selon le nombre d'étudiants inscrits au cours, travail individuel ou de groupe, présenté oralement.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Présentiel

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

  • Sources obligatoires :
transparents (copie disponible auprès de l'enseignant).
  • Sources facultatives :
Livres de référence :
Davies, The Physics of Low-dimensional Semiconductors (Cambridge U Press).
Matthieu, Physique des semiconducteurs et des composants électroniques (Dunod)

Modalités d'évaluation et critères

  • Projet (présenté oralement), 50%
  • Examen oral, 50%

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Pour plus d'informations : http://www.montefiore.ulg.ac.be/~vdh/elen069.html

Contacts

Benoît Vanderheyden, B.Vanderheyden @ ulg.ac.be